孵化器温度湿度自动调节系统

孵化器的温度湿度自动调节系统目录TOC\o"1-3"\h\u摘要 Abstract 引言 第一章整体设计 1.1温湿度检测方案的选择 1.2总体方案设计 第二章硬件电路设计 2.1各单元模块功能介绍及电路设计 2.1.1单片机最小系统 2.1.2液晶显示模块 2.1.3温湿度传感器模块 2.1.4报警电路的设计 2.1.5输出电路设计 2.1.6电源的设计 2.1.7按键电路设计 2.1.8串口通信电路 第三章系统软件设计 3.1软件设计的总体结构 3.2主要模块的设计流程框图 3.2.1主程序流程图 3.2.2SHT10子程序流程图 3.2.3LCD1602子程序流程图 3.2.4输出控制子程序流程图 3.2.5键盘扫描子程序流程图 第四章仿真软件介绍 总结 致谢附录1系统的电路原理图 附录2系统仿真总图 附录3系统源程序

摘要养禽类最重要的部分就是孵化设备，它是一种建立在仿生学的基础上，进行人为模拟禽类合适孵化条件的设备.。温度湿度是孵化器正常工作最重要的的部分，所以，本系统就孵化器温度湿度进行主要探究本论文先讲解了国内孵化器温湿度控制系统的前景和目前状况，把设计目标的技术要求到孵化类行业的标准。本文选择ATA89C52为核心控制，SHT10为温湿度采集芯片，来监测孵化器内部温湿度。同时选取液晶屏LCD1602来实时显示孵化器内部状态，后又设计报警电路来保护孵化器内部系统。最后靠keilc51AbstractTheemostimportantpartofkeepingbirdsistheincubator,whichisadevicebasedonbionicstoartificiallysimulatetheappropriateincubationconditionsofbirds.Temperatureandhumidityisthemostimportantpartoftheincubatornormalwork,sothesystemontheincubatortemperatureandhumidityforthemainresearchThispaperfirstexplainedthedomesticincubatortemperatureandhumiditycontrolsystemprospectsandcurrentsituation,thedesignobjectivesofthetechnicalrequirementstotheincubatorindustrystandards.ThispaperselectsATA89C52asthecorecontrolandSHT10asthetemperatureandhumidityacquisitionchiptomonitorthetemperatureandhumidityinsidetheincubator.Meanwhile,theLCDLCD1602wasselectedtodisplaytheinternalstateoftheincubatorinrealtime,andthenthealarmcircuitwasdesignedtoprotecttheinternalsystemoftheincubator.Finally,keilc51softwareprogrammingtodrivetheMCUClanguageprogramoperation,however,andproteusoftwaresimulation,toverifythefeasibilityofthesystemKeywords:SCM,incubator,temperatureandhumiditycontrol.引言随着人们生活水平的提高，人们不单单像以前那样只担心“能不能吃得饱”的问题。现在的人们还十分关注“能不能吃得好”的问题。因此，如何提高蔬菜肉类的品质，是现在各食品及加工行业所要研究的问题。白切鸡，酱油鸡，卤水鸡翅……广州人甚至还有“无鸡不成宴”的俗语。因此，如何提高鸡肉的质量和鸡的产量，也是我们所追求的。鸡是卵生动物，要提高鸡肉的质量，就必须提高蛋的质量。一颗好的鸡蛋是孵化出一只健康雏鸡的基础。为了生产生活，我们不可能让鸡妈妈自己孵蛋，我们用的是人工设备去模拟母鸡孵化的温度，湿度及其他环境因素，从而进行大批量鸡蛋孵化。鸡蛋是一个胚胎，胚胎发育过程是非常复杂的，同时也容易受外界因素印象。如何调控好环境因素，严格把控孵化的的温度和湿度，并根据胚胎发育所需，做出不一样的变化，是我们迫切需要解决的难题。因此，生产出一种能实现湿温感应及控制的智能的孵化机，就能很好地解决上述问题。目前一些家禽生产企业已经开始意识到要使用孵化器提高自身产品的质量，但他们总是错误地认为认为孵化器就是在一个密闭空间里，放置孵化鸡蛋的设备，把鸡蛋放在上面孵化就行了。孵化空间里可能只有一台所谓的恒温器，实际上只是一台空调，有的甚至没有加装其他的控制环境因素的设施。同时，进入孵化箱的空气没有经过过滤灭菌，孵化设备内的空气非常差，大量的细菌会进入鸡蛋中，导致鸡蛋坏死等问题。在这种条件下孵出来的雏鸡往往孵化率不高，只能达到百分之六十或百分之七十。由于鸡蛋的成本低，所以企业往往安于现状，不计较孵化率。他们却不曾想过，经过环境因素控制和改造后就可以达到百分之九十的孵化率，是非常利于生产的。前期投入的设备成本相较之下肯定会大一些，但是在效率和孵化率都提升的状态下，长期投入净收入肯定会比之前的投产要高很多很多。近年来，越来越多的企业开始重视孵化设备的应用。孵化设备是一种根据生物学原理制造而成的仿生设备。它可以营造出适合胚胎发育成熟的环境，提高鸡蛋孵化雏鸡的产率。国外很早就使用上了孵化机，对鸡蛋鸭蛋进行孵化。诚然，孵化机孵化出来的雏鸡产率高，质量也高。通过后台各类电子设备的监控，可以追踪胚胎发育的健康状况。数据会被后台记录，通过线性回归还可以统计出最适宜孵化雏鸡的条件。国外有很多家知名的孵化机厂和全面使用孵化设备的家禽公司。他们公司的进行流水线的生产，管理人员只需要拿着监控仪，观察显示屏的数据就可以监控到鸡蛋的孵化情况。通过互联网还可以实现远距离操控各类机器的功能，比如设置和修改参数等。我国的孵化设备的制造起步慢，二十世纪八十年代以前都是依靠进口的设备。而这些设备并没有得到大力推广，也没有工厂去生产它们，孵化器一直发展不起来。直到八十年代初期，我们自主生产了孵化机，企业家们才渐渐开始挖掘孵化机的作用，大大地促进了家禽业的发展。随后，很多的养实业企业纷纷尝试使用孵化器。孵化器需求量很大，供不应求，于是企业又纷纷引进外来的设备。许多孵化机厂家也因此吸收了很多先进的技术，并对其孵化设备进行改良。科技在进步，孵化机的技术也在进步。目前我们已经有许多优良的孵化器制造企业，各类功能不同的孵化器也非常多。环境因素的把控是孵化过程的关键步骤。除了温度，湿度的把控之外，还需要保证孵化器内的空气质量。一个良好的孵化设备应该是具有环境把控系统的。环境把控系统能自动检测孵化器内的温度和湿度，并进行恒温恒湿度的处理。同时还可以对设备内空气进行循环，灭菌。通过控制统一入口处理避免了外来鸡蛋带来的各种细菌和微生物污染设备的情况，给鸡蛋提供一个稳定的安全的舒适的环境。孵化设备的环境把控系统还可以对每一个孵化室的温度，湿度，气压进行记录和储存。后台人源可以导出数据，进行数据整理和挖掘，作线性图，找出最适合自己的鸡蛋孵化的温度，湿度及其他条件，以获得最大的孵化率。比如，我们可以放置多个温度和湿度的传感器，环境把控系统会将检测到的数据储存到后台，并给单片机发送信息。鸡蛋不同的生长过程是需要不一样的环境条件的，因此可以对单片机进行设定值，当温度或湿度超过了该过程的阈值时，单片机可以马上做出反应：连接通风口，引发通风扇通风。当温度或湿度低于了该过程的数值是，可以开启洒水喷口进行喷水。

整体设计1.1单片机的选择就目前而言，市面上有很多单片机，此次系统所用主单片机最起码应具备以下的特点1.自身内存能够支撑系统的正常运行；2.外部可以配合多重电路支撑此次系统的扩展和加强；3.对外界有强大免疫和抗干扰；4.能够用轻松方便的调试环境和其他的编程语言。方案一所以经过考虑本次选择用STC89C52RC单片机作为主控制器1.2数据显示部分的选择本系统中，我们需要有实时的温湿度变化显示，孵化时间的变化，所以就需要一个显示器来完成。为了达成目标要求，设计下面方案：方案一：使用数码管显示数据变化只有驱动电路驱使数码管的各个断码，数码管才会正常工作。驱动方式分为静态和动态两种，前者编程容易，比较亮，但是需要的1/O多一点，其内部硬件线路比较复杂，后者芯片少一点，但是动态扫描所需时间较长。方案二：使用LCD1602此液晶显示器其体积较小，消耗功率较小，更重要是内容显示较为丰富，轻巧方面使用等优点，还能同时显示32个字符。本次设计需要完成的功能较多，显示的数值也比较多，对于所选单片机而言，它的1/0较少，所以我选择方案二1.3（1）温湿度传感器的选择由于本次设计系统是关于孵化器的自动调节，其准度精度都要求较高，就不设计温度湿度传感器的测温测湿系统，直接购买一种能够完美适合本次系统的温湿度传感器。方案一：采用单总线的DS1820的温度传感器和HS110X相对湿度传感器组成的控制仪。方案二：采用集温湿度传感器于一体的SHT10芯片为主要芯片的控制仪。由于传统的模拟式湿度传感器方案一中的控制仪属于传统的模拟式湿度传感器，它的缺点很多。比如，它需要人工设计对应的信号传导通路。之后还必须经过严格而又复杂的校对。即使进行严格校正了也无法避免各种误差，校正的精度很难保证。而方案二中用的是SHT10芯片的控制仪，是进口的产品。它非常智能。它不需要人工设计对应的电路，也不需要人工校准各类各类线路和元件。它可以记录和储存以及输出数据，供后台人员研究。该控制仪还兼有CMOS芯片技术和传统的传感器技术，十分可靠，效率很高，精度很高。本设计采取方案二的方式进行。1.2总体方案设计主控制器：STC89C52RC单片机程序语言及环境：C语言、ISP在线编程元件：蜂鸣器、显示器、键盘、单片机、温度传感器、湿度传感器、继电器、加热器、制冷器、加湿器、除湿器、孵化器操作：RS232串口将程序烧录到单片机中；温湿度传感器SHT10通过I2C总线与单片机连接。温湿度传感器温湿度传感器单片机加热器制冷器加湿器除湿器键盘输入蜂鸣器报警继电器液晶显示孵化器图1.1用单片机作为主控制器的控制系统第三章硬件电路设计3.1各单元模块功能介绍及电路设计3.1.1单片机最小系统图3.1单片机最小系统“最小系统”要求就是指能让单片机正常工作的最小电路。现在单片机都具有内置晶振和内置上电复位，以前的还需要额外电路。单片机本身就是最小系统了，上电了就能跑动了，无需额外的外部电路。单片机最重要的部分就是时钟信号。单片机完成一个指令的效率大小是由其时钟频率决定的。原理：晶振与外部电容构成电容三点式振荡电路，输入的正弦波整形变为方波，成一个自激振荡器。对于不能随时沟通的多个个体如果要让它们严格按照顺序工作除了给他们提前指定开始工作时间外，还要让他们共享一个时钟。单片机内部和上面情况类似，每个工作器件之间基本不会沟通，但是为了他们能严格执行指令的顺序，因而，他们公有的时钟是必须有的，这个时钟就是晶振。图3.2上电+手动复位电路单片机的复位主要有上电复位和手动复位。复位的目的是让单片机的运行程序从头到尾依次进行。本设计中的复位电路就是上电+手动复位电路。电容的两端电压不可变的，最开始0v，通电一刹那还是0v，即复位引脚低电平，MCU复位。后被上拉电阻拉至高电平，完成上电复位。如果当系统是闭锁转态的时候，就说明程序崩了或是编译代码出现死循环不能够自己复位，此时就需要人工手动复位。3.1.2液晶显示模块测量到的温湿度值将显示到液晶屏LCD1602上。LCD1602共有三个存储器，它们是CGROM、CGRAM和DDRAM。它们各自负责的存储区域和文件都不一样。比如，CGROM用来保存LCD1602；CGRAM用来保存用户自己取的字模。一般情况下机器只能读英文，读取不了汉字，遇到汉字会变成乱码，因此需要用户自己弄汉字字模。它和屏幕上的位置一一对应的。不过要注意它的初始位是0，输入显示的路径不能够有错误。否则显示屏将无法正确显示所需要的文字或字母。液晶屏与单片机的接口电路如下图所示：图3.3LCD1602与单片机的接口电路3.1.3温湿度传感器模块温湿度传感器选用SHT10。SHT1X系列共有三个型号：SHT10、SHT11、SHT15三者的温湿度性能如下图所示。图3.4SHT1X系列各型号传感器的湿度、温度最大误差从曲线中可以看出，针对数据，误差最大得是SHT10，最小误差SHT15。SHT15性能越最好，其次为SHT11。因此，需要花上几百块才能购置SHT15，但是只要二三十元就能购置SHT10。由于我们只是用在孵化器上面进行温湿度监测，在不同的温湿度条件下还是允许出现误差的，只要差距不太大。因此，综合成本及实际性利用的可行性来说，SHT10可以满足要求了。SHT10与单片机的接口电路如下所示：图3.5SHT10与单片机的接口电路3.1.4报警电路的设计我们需要一个报警装置，提示我们突发事情的发生，以便做出突发处理。蜂鸣器是一个非常好的元件，它可以根据人的设定而发声。当孵化器内的温度湿度异常时，系统出了及时做出判断并且调整孵化器内的温湿度并发出报警信号。蜂鸣器分为有源蜂鸣器和无源蜂鸣器。有源蜂鸣器，你可以把它直接接在电源正负上，如果导通说明正常。如果是无源蜂鸣器，你需要不停地给脉冲它才会响。报警电路设计如下图：图3.6报警电路图由于I蜂鸣器>I单片，需要加三极管进行驱动。3.1.5输出电路设计单片机的电流很小，要执行控制信号和启动各类措施需要加一个放大电流的原件才可以。只有通过继电器才可以实现小电流控制大电流的目的。继电器相对于其他器件更容易受到其他设备的干扰，因此还要采取一些措施隔开电器与电器之间的距离。这样，单片机才能够顺利完成输出信号，启动各类把控环境因素的设备。原理如图3.7所示：图3.7控制电路输出电路有四组，每一组由一个光耦、一个三极管、一个继电器组成。这四组输出电路分别控制加湿、除湿、加热、制冷的设备。设备参数如下：光耦：TLP521-4，电流限度26mA继电器：5V，100mA，普通的电磁继电器说明：用的是四路光耦操作：单片机直接驱动光耦，把P0口的引脚接到光耦TLP521-4输入测的发光二极管阴极。计算：驱动继电器的三极管的集电极电流为Ic=100mA。三极管可以直流放大的系数为100的9013，Vbe=0.7V，又由于光耦中的光电三极管的集电极、发射极饱和压降Vces=0.3V，所以基极的限流电阻上的压降为（5-Vces-Vbe)=4V光耦电流传输比（CTR），CTR=Io/IF。TLP521-4的电流传输比为50%，输出端我们刚才算出的电流Io=Ib=1mA，所以输入端电流IF最小为2mA。输入端电流要尽可能大，这里选择IF=10mA。于是，光耦输入端阳极上的限流电阻为R=(5V这里使用普通的电磁继电器而不是固态继电器。虽然固态的电磁继电器具有高效性，并且更容易契合电路。但是我们仔细考虑了用在孵化器上面成本的问题以及性能的问题。固态的电磁继电器需要花好几倍的价格去购置，因为我们需要的只是在温湿度温湿度异常时才发出警报这一简单的工作，所以选用了价格比较低的电磁继电器SRD一05VDC一SL-C。3.1.6电源的设计图3.8电源电路本设计中主要用到直流5V电源。主要环节有降压、整流、滤波、稳压。首先把220V的电压降为10V。保证输入端和输出端有电压差。桥式整流电路用于将交流电变为直流电。该直流电的方向不变但是大小按交流电方式变化。为了得到直流电，我们需要将纹波滤掉。利用C8大电容在低频率滤波。利用C2小电容滤掉高频率的信号波。其实一般来说大电容是可以滤掉低频波和高频波的。但是大电容容值大遇到高频波时L=jwl很大，电流没有办法流进去，所以过滤不到高频波，得换小电容才可以。它的L=jwl很小，不存在感抗的问题。滤波完以后，电压还是不是很稳定，仍然存在脉冲成分。因此我们还要加上一个稳压器。本设计使用的是LM7805。这是一个三端集成稳压器，可以将电压电压稳定在5V。同时还要在稳压器两端并联二极管保护电路，避免损坏LM7805。3.1.7按键电路设计图3.9按键电路图键盘分为编码式和非编码式键盘。考虑到本设计需要用的按键就跟空调遥控器一样，其功能和空调遥控器也很像，因此我们选用非编码式中的独立式键盘。一个按键对应一个单片机的I/O口管脚。S0对应P2.3/A11;S1对应P2.4/A12;S2对应P2.5A/13;S3对应P2.6/A14;S4对应P2.7/A15。具体连接方式如附录电路图。本设计的五个按键主要用来改变设定等各类数值以及确认键。S0：上调温度S1：下调温度S2:上调湿度S3：下调湿度S4：确认3.1.8串口通信电路串口通信可分为同步通信和异步通信。在单片机的应用系统中，主要是采用异步串行通信。目前异步串口通信标准有RS一232、RS一422、RS一485标准。RS一232是最早的一种串行接口标准，适用于短距离、较低波特率串行通信中。单片机中有不同的电平：TTL电平和RS232的电平。两者的区别主要在于电压的范围值设定的不同。不同标准有不同的规定值。因此要通过电平转换芯片进行转换。本设计用的是MAX232。MAX232是专为RS-232标准串口设计的单电源电平转换芯片，使用+5V电源供电。适用于终端设备和数据通信设备间的接口。其电路连接如图3.10所示；图3.10串口通信电路MAX232芯片内部有一个电源电压变换器，能把输入的电压变换为RS232输出电平所需的电压。TTL∕CMOS电平的引脚：T1IN、T2IN、R1OUT、R2OUTRS232电平的引脚：T1OUT、T2OUT、R1IN、R2IN我们这里只需使用其中一组。用大写字母“T”作为标记表示TTL电平，用大写字母“R”作为标记表示RS232电平。R1IN和R2IN与电脑的串口相连；T1IN和T2IN表示输入TTL电平，因此与单片机相连。MAX232芯片是专门为电脑的RS-232标准串口设计的接口电路。MAX232就是用来进行电平转换的,该器件包含2驱动器、2接收器和一个电压发生器电路提供EIA/TIA-232-E电平。可以分别接单片机的串行通信口。MAX232是一种双组驱动器/接收器，片内含有一个电容性电压发生器以便在单5V电源供电时提供EIA/TIA-232-E电平。

第四章系统软件设计本设计的工作步骤是，需要人为控制输入设定的温湿度的限制值。使用按键并控制电路，通过按键来修改温湿度的限值。运用单片机控制系统来读取其对应的调节操作信息，并根据环境作出反应。SHT10采集温度湿度的信息，用LCD1602显示温湿度，输出子程序。该部分主要保护电路从而发动报警信号和自动调节温度湿度。4.1软件设计的总体结构本次设计的孵化器温湿度自动控制系统由一个主程序调用多个子程序构成。它们包括SHT10温湿度采集子程序、LCD1602液晶显示子程序、输出控制子程序、键盘扫描子程序，如下图所示：主程序主程序SHT10温湿度采集子程序LCD1602液晶屏显示子程序输出控制子程序键盘扫描子程序 图4.1程序总体结构主程序就是整个系统的领袖，主要是安排和调用各个子程序。子程序的的调用要通过函数来实现。这类函数往往是先将各类控件和元件初始化，然后测量温湿度，调用函数对数据进行处理，最后进行显示并输出控制信号。在Keil工程中编写程序的时候，要对每一个项目都声明，都要新建C语言文件。通过对C语言文件的分配和调用以及编写代码，能够更清晰地找到需要的工程和模块。也可以将每个C语言文件放在实现同一功能的目录下面，然后再调用。其他C文件要调用某个函数时要在前面加上#include<*

4.2主要模块的设计流程框图Yes是否超限？将温湿度与设定值比较启动温湿度调节设备对温湿度数据进行修正NoYes是否超限？将温湿度与设定值比较启动温湿度调节设备对温湿度数据进行修正No在液晶屏上显示温湿度测量温湿度是否有按键？初始化LCD1602Yes开始进入键盘扫描子程序SHT10复位No图4.2主程序流程图

4.2.2SHT10子程序流程图开始开始发送启动时序发送控制字接收数据测量结束？接收校验位结束NoYes图4.3SHT10子程序流程图温湿度传感器SHT10使用类似于I2C总线的时序与单片机通信，但是51单片机没有I2C接口。为了解决这个问题，我们需要通过编译代码的方式，将温湿度传感器和单片机进行通讯。通过编写代码，利用单片机的管脚模拟I2C总线的时序，达到通信的目的。SHT10有4种时序：启动传输时序、写字节时序、读字节时序及复位时序。写和读的过程复杂。写时序用来发送命令安排读时序读回应答信息。要注意的是，时钟线下降沿一定要沿着数据线之后改变。与之相比，复位时序和启动传输时序就显得比较简单。

4.2.3LCD1602子程序流程图开始开始LCD1602初始化设置首行数据指针写入首行字符设置第二行数据指针写入第二行字符结束图4.4LCD1602子程序流程图

4.2.4输出控制子程序流程图开始开始返回主程序温度、湿度是否超出上下限？启动温湿度调节设备蜂鸣器报警温湿度是否回到限定值内？停止报警停止温湿度控制设备温湿度是否留有足够的裕量？结束NoYesYesYesNoNo图4.5输出控制子程序

4.2.5键盘扫描子程序流程图开始开始退出键盘子程序延时10ms退出键盘子程序上限或下限加一或减一P2.3或P2.4是否按下？NoP2.3或P2.4是否仍被按下？YesYesNoP2.5或P2.6是否按下？P2.5或P2.6是否按下？YesNo图4.6YesNo键盘扫描子程序YesNo在系统启动到结束的过程中，可能会出现震动的的情况。因此我们需要安排一个除去抖动的措施。本设计用的是软件消抖。S0、S1、S2、S3、S4分别对应单片机的P2.3-P2.7引脚。按下S0，可以使P2.3处于低电平时，进入温度上限的设置，再按一次进入温度下线的设置；按下S1，进入湿度上限的设置，再按一下进入温度下线的设置。在每个设置里面，按S2增加限值，按S3减小限值。设置好以后，按S4退出设置。第四章仿真软件介绍本设计利用proteuskeilc512.1ProteusProteusEDA总的来说，它的优点集中为：可以直接烧hex文件，无须搭建硬件电路，用起来很方便。仅仅考虑理想状态，也就是说免除了各种杂七杂八的干扰，电阻电感电容值造成的影响。含有示波器等功能，一定程度上可以进行实时调试。用户还可以多个方向对各类电子器件进行仿真，多个微控制器的设计的联合使用也没有问题，均可以一起仿真。而交互式仿真是它的一大特点，可以满足用户更多的需求也能更加真实得展现当时的情景。当然，缺点也有很多。比如proteus7，DHT11都没有，元器件非常少，很多元器件没有，所以不能满足仿真的需求。因此，proteus作为程序前期模拟以及部分简单功能的仿真，是比较好的。利用好如示波器等的系统配件的使用，尽可能地考虑到现实生活中操作的各种因素，可以使仿真的结果越来越接近真实情况。

Protues对很多缺点进行了改良。目前已2.2KEILC51编译器简介1.8051开发工具8031开发工具他内部结构相对简单，最基本的连程序存储器也没有（8031需要外扩EEPROM才能用）。但事实上。越简单的系统出错的概率越小稳定性，因为它内部简单。所以，简单的东西虽然老了一点，甚至有过时的嫌疑都可以被用于一些工业安全性稳定性要求较高的领域。它的优点集中在：技术成熟、稳定、容易上手。所以简单的电子设计还是用用8051就OK了。其次，作为单片机入门学习素材已经足够了，因此，我们综合考虑了8051的性能、成本决定使用8051工具。项目管理上：工程(project)是由源文件、开发工具选项以及编程说明三部分组成的。uVision2可以产生一个或者多个目标的程序。通过汇编器等选项对微型控制器进行调整，以最大限度地满足用户需求。它可以自动读取存储器和外围设备的信息。它还可以对各类选项进行连接，确定初始路径和大小。它还具有集成功能。它的浏览器是基于符号数据库设计的，相当于简化了各类信息。用不同的符号分类文件，在需要的时候只要输入指定的命令符号就可以实现寻找功能，非常方便。（1）调试器C语言在实际应用中并不是很方便。C语言的代码有些还是比较“笨”的，需要对其进行优化和整理，这样我们才能方便操作。我们需要针对文件辩识和彩色显像功能进行进一步的优化。而利用uVision2编辑器可以实现这个功能。无论是识别还是显色，它都可以进行优化。新手用户往往不太熟悉程勋，然后不断更改程序。（2）（2）断点很多功能的执行需要靠断点触发命令来完成。部分编辑器需要提前设置断点操作或者编译代码之后才可以。它拥有一个清晰明了的属性框，可以设置不同程序代码的位置。通过查看代码覆盖率，还可以区分程序中的任务处理情况。（3）调试函数语言在uVision2(4)变量和存储器用户可以在编辑器中进行以下调整当前函数的局部变量和其他自定义变量以及不同格式的储存区域数据2.C51KEILC51ANSI总结孵化器的优良能在一定程度上影响鸡蛋孵化雏鸡的效率和质量。本设计通过对现有孵化器的研究，对孵化器进行改良，目的是设计出一种成本低并且能够准确检测环境温湿度的仪器，为鸡蛋孵化提供适宜的环境。本设计采用的是KEILC51编译器，8051开发工具，SHT10系统进行的孵化器的改良。改良后的环境把控设备非常小巧，很适用于安装在孵化器上面。由于对环境因素的把控不需要很严格，因此我们采用的是价格低但性价比高的测量配件。与此同时，经过我们程序的优化和代码的编写，我们的系统还具备操作简单，具有较高的精确度和优良的抗干扰能力等特点。这要归功于SHT10自带的A/D转换器。由此可见，本设计的系统还是有很高的实用性的。单片机广泛应用于电子工业和工程工业上特别是在设计电路上。它设计的电路虽然简单，只是简单地外围电路加上优化程序就可以实现。但是它的操作性和和实用性很强。一个命令就可以完成一个操作，通过不同的命令支配可以演变成功能复杂的设备。随着更多的软件进行优化和改良和单片机自身的发展，更多单片机的优势必然会被挖缺出来。因此，利用单片机设计电路未来可期，更多的功能将会被挖掘，效率也能大大提升，一定能促进电子工业的进步。在设计过程中，由于时间和本人能力的限制，设计并不是那么完美的。我还没能够做到，将书本所学进行融会贯通，真真切切落实在电路设计中。在设计上或多或少会存在一些需要改进和优化的地方。比如我只对比了几个典型的单片机和工具，并没有将市场上出现的元件全部对比。还有测量精度的把握上也要进一步去优化。这一点是希望老师见谅和理解的。设计之路很艰辛，但我在设计过程中，我对单片机有了深刻的认识。书本上的理论和实际的操作终于再一次相互印证。同时我已经能够熟练操作本次用到的仿真软件，设计能力也大大提高了。我十分感谢这次设计之旅，为我在之后就业的道路上奠定了基础。致谢经过了几个月的时间，毕业设计总算完成了，在这里首先要感谢我的指导老师，在指导老师史成芳老师的指导教学下，自己慢慢了解单片机和其他元器件的作用和工作原理，正是由于老师的帮助。自己才能为你成这次毕业设计，当然，最后，也要感谢我的同学，自己在困然的时候，他们总是能帮助自己解决问题。最后，希望自己能在学历的道路能够再接自励，再次感谢帮助过我的朋友和指导老师，谢谢。参考文献[1]杜深慧.温湿度检测装置的设计与实现.[硕士学位论文].保定:华北电力大学图书馆，2004[2]顾道良.孵化湿度对孵化效果的影响.孵禽生产，1998巧:12[3]侯满宏.智能箱体孵化设备的研究.[硕士学位论文].长春:长春理工大学图书[4]靳传道.未来孵化设备的发展方向.中国禽业导刊，2003,14:12[5]李明解.鸡种值孵化的温度控制，技术交流，2006,n:35[6]梅酮风单片机原理及接口技术。清华大学出版社209.7[7]赵晶.Prote199高级应用人民邮电出版社。2000[8]于海生.微型计算机控制技术.清华大学出版社2003.4[9]张建国.单片机温控实验装置[J].电子与自动化.2000[10]陈华。温度控制系统的设计与应用[].电子工程师.1999[9]张建国、单片机温控实验装置[J].电子自动化.2000[10]陈华.温度控制系统的设计与应用[J].电子工程师.1999[11]何立民.单片机应用技术选编(2)[M].北京北京航空航天出版社.1993[12]贾伯年.俞朴.传感器技术[M].北京:东南大学出版社.2003.6[12]谢正刚.步进电机的自动化控制探究[J].企业导报,2015(11):192-209[13]陈海宴.51单片机原理及应用[M].北京航空航天大学出版社.2010.3.[14]杜洋.A/D转换芯片ADC0832的应用[J].电子制作.2006(01):44-46.附录1系统的电路原理图附录2系统仿真总图附录3系统源程序

电脑不启动故障诊治了解电脑启动的过程在诸多电脑故障中，无法正常启动是最令用户头痛的事了。笔者长期从事维护电脑的工作，在这个方面积累了一些经验，现在就将这些经验整理归纳出来与朋友们分享。本文将以家用电脑和windows98操作系统为基础，介绍电脑无法正常启动故障的诊治。要想准确地诊断电脑不启动故障，首先要了解的起动过程，当我们按下电源开关时，电源就开始向主板和其它设备供电，此时电压还没有完全稳定，主板控制芯片组会根据CMOS中的CPU主频设置向CPU发出一个Reset(重置)信号，让CPU初始化，电压完全稳定后，芯片组会撤去Reset信号，CPU马上从地址FFFF0H处执行一条跳转指令，跳到系统BIOS中真正的启动代码处。系统BIOS首先要做的事情就是进行POST(PowerOnSelfTest，加电自检)。POST的主要任务是检测系统中的一些关键设备(电源、CPU芯片、BIOS芯片、定时器芯片、数据收发逻辑电路、DMA控制器、中断控制器以及基本的64K内存和内存刷新电路等)是否存在和能否正常工作，如内存和显卡等。自检通过后，系统BIOS将查找显示卡的BIOS，由显卡BIOS来完成显示卡的初始化，显示器开始有显示，自此，系统就具备了最基本的运行条件，可以对主板上的其它部分进行诊断和测试，再发现故障时，屏幕上会有提示，但一般不死机，接着系统BIOS将检测CPU的类型和工作频率，然后开始测试主机所有的内存容量，内存测试通过之后，系统BIOS将开始检测系统中安装的一些标准硬件设备，这些设备包括：硬盘、CD－ROM、软驱、串行接口和并行接口等连接的设备，大多数新版本的系统BIOS在这一过程中还要自动检测和设置内存的相关参数、硬盘参数和访问模式等。标准设备检测完毕后，系统BIOS内部的支持即插即用的代码将开始检测和配置系统中已安装的即插即用设备。每找到一个设备之后，系统BIOS都会在屏幕上显示出设备的名称和型号等信息，同时为该设备分配中断、DMA通道和I/O端口等资源。最后系统BIOS将更新ESCD(ExtendedSystemConfigurationData，扩展系统配置数据)。ESCD数据更新完毕后，系统BIOS的启动代码将进行它的最后一项工作，即根据用户指定的启动顺序从软盘、硬盘或光驱启动。以从C盘启动为例，系统BIOS将读取并执行硬盘上的主引导记录，主引导记录接着从分区表中找到第一个活动分区，然后读取并执行这个活动分区的分区引导记录，而分区引导记录将负责读取并执行IO.SYS，这是Windows最基本的系统文件。IO.SYS首先要初始化一些重要的系统数据，然后就显示出我们熟悉的蓝天白云，在这幅画面之下，Windows将继续进行DOS部分和GUI(图形用户界面)部分的引导和初始化工作，一切顺利结束，电脑正常启动。根据故障现象诊治了解电脑启动的过程，故障就好判断了，下面我们就根据故障现象开始诊治了：现象一：系统完全不能启动，见不到电源指示灯亮，也听不到冷却风扇的声音。这时，基本可以认定是电源部分故障，检查：电源线和插座是否有电、主板电源插头是否连好，UPS是否正常供电，再确认电源是否有故障，最简单的就是替换法，但一般用户家中不可能备有电源等备件，这时可以尝试使用下面的方法（注意：要慎重）：先把硬盘，CPU风扇，或者CDROM连好，然后把ATX主板电源插头用一根导线连接两个插脚（把插头的一侧突起对着自己，上层插脚从左数第4个和下层插脚从右数第3个，方向一定要正确），然后把ATX电源的开关打开，如果电源风扇转动，说明电源正常，否则电源损坏。如果电源没问题直接短接主板上电源开关的跳线，如果正常，说明机箱面板的电源开关损坏。现象二：电源批示灯亮，风扇转，但没有明显的系统动作。这种情况如果出现在新组装电脑上应该首先检查CPU是否插牢或更换CPU，而正在使用的电脑的CPU损坏的情况比较少见（人为损坏除外），损坏时一般多带有焦糊味，如果刚刚升级了BIOS或者遭遇了CIH病毒攻击，这要考虑BIOS损坏问题（BIOS莫名其妙的损坏也是有的），修复BIOS的方法很多杂志都介绍过就不重复了；确认CPU和BIOS没问题后，就要考虑CMOS设置问题，如果CPU主频设置不正确也会出现这种故障，解决方法就是将CMOS信息清除，既要将CMOS放电，一般主板上都有一个CMOS放电的跳线，如果找不到这个跳线可以将CMOS电池取下来，放电时间不要低于5分钟，然后将跳线恢复原状或重新安装好电池即可；如果CPU、BIOS和CMOS都没问题还要考虑电源问题：PC机电源有一个特殊的输出信号，称为POWERGOOD（PG）信号，如果PG信号的低电平持续时间不够或没有低电平时间，PC机将无法启动。如果PG信号一直为低电平，则PC机系统始终处于复位状态。这时PC机也出现黑屏、无声响等死机现象。但这需要专业的维修工具外加一些维修经验，因此，建议采用替换法；电源没有问题就要检查是否有短路，确保主板表面不和金属（特别是机箱的安装固定点）接触。把主板和电源拿出机箱，放在绝缘体表面，如果能启动，说明主板有短路现象；如果还是不能启动则要考虑主板问题，主板故障较为复杂，可以使用替换法确认，然后更换主板。现象三：电源指示灯亮，系统能启动，但系统在初始化时停住了，而且可以听到嗽叭的鸣叫声（没有视频）：根据峰鸣代码可以判断出故障的部位。ccid_page/AwardBIOS1短声：说明系统正常启动。表明机器没有问题。2短声：说明CMOS设置错误，重新设置不正确选项。1长1短：说明内存或主板出错，换一个内存条试试。1长2短：说明显示器或显示卡存在错误。检查显卡和显示器插头等部位是否接触良好或用替换法确定显卡和显示器是否损坏。1长3短：说明键盘控制器错误，应检查主板。1长9短：说明主板FlashRAM、EPROM错误或BIOS损坏，更换FlashRAM。重复短响：说明主板电源有问题。不间断的长声：说明系统检测到内存条有问题，重新安装内存条或更换新内存条重试。AMIBIOS1短：说明内存刷新失败。更换内存条。2短：说明内存ECC较验错误。在CMOS中将内存ECC校验的选项设为Disabled或更换内存。3短：说明系统基本内存检查失败。换内存。4短：说明系统时钟出错。更换芯片或CMOS电池。5短：说明CPU出现错误。检查CPU是否插好。6短：说明键盘控制器错误。应检查主板。7短：说明系统实模式错误，不能切换到保护模式。8短：说明显示内存错误。显示内存有问题，更换显卡试试。9短：说明BIOS芯片检验和错误。1长3短：说明内存错误。内存损坏，更换。1长8短：说明显示测试错误。显示器数据线没插好或显示卡没插牢。现象四：系统能启动，有视频，出现故障提示，这时可以根据提示来判断故障部位。下面就是一些常见的故障提示的判断：一、提示“CMOSBatteryStateLow”原因：CMOS参数丢失，有时可以启动，使用一段时间后死机，这种现象大多是CMOS供电不足引起的。对于不同的CMOS供电方式，采取不同的措施：1.焊接式电池：用电烙铁重新焊上一颗新电池即可；2.钮扣式电池：直接更换；3.芯片式：更换此芯片，最好采用相同型号芯片替换。如果更换电池后时间不长又出现同样现象的话，很可能是主板漏电，可检查主板上的二极管或电容是否损坏，也可以跳线使用外接电池，不过这些都需要有一定的硬件维修基础才能完成。二、提示“CMOSChecksumFailure”CMOS中的BIOS检验和读出错；提示“CMOSSystemOptionNotSet”，CMOS系统未设置；提示“CMOSDisplayTypeMismatch”，CMOS中显示类型的设置与实测不一致；提示“CMOSMemorySizeMismatch”，主板上的主存储器与CMOS中设置的不一样；提示“CMOSTime&DateNotSet”，CMOS中的时间和日期没有设置。这些都需要对CMOS重新设置。三、提示“KeyboardInterfaceError”后死机原因：主板上键盘接口不能使用，拔下键盘，重新插入后又能正常启动系统，使用一段时间后键盘无反应，这种现象主要是多次拔插键盘引起主板键盘接口松动，拆下主板用电烙铁重新焊接好即可；也可能是带电拔插键盘，引起主板上一个保险电阻断了（在主板上标记为Fn的东西），换上一个1欧姆／0.5瓦的电阻即可。四、自检过程中断在xxxKCache处这表示主板上Cache损坏，可以在CMOS设置中将“ExternalCache”项设为“Disable”故障即可排除。同理，在自检主板部件时出现中断，则可以认为该部件损坏，解决方法一般可以在CMOS中将其屏蔽，如果不能屏蔽该部件最好更换主板。五、提示“FDDControllerFailure”BIOS不能与软盘驱动器交换信息；提示“HDDControllerFailure”，BIOS不能与硬盘驱动器交换信息。应检查FDD（HDD）控制卡及电缆。六、提示“8042GateA20Error”8042芯片坏；提示“DMAError”，DMA控制器坏。这种故障需要更换。七、提示“DisplaySwitchNotProper”主板上的显示模式跳线设置错误，重新跳线。八、提示“KeyboardisLock...Unlockit”键盘被锁住，打开锁后重新引导系统。九、IDE接口设备检测信息为：“DetectingPrimary（或Secondary）Master（或Slave）...None”表示该IDE接口都没有找到硬盘，如果该IDE口确实接有硬盘的话，则说明硬盘没接上或硬盘有故障，可以从以下几方面检查：1、硬盘电源线和数据线是否接触不良，或换一根线试试；2、CMOS设置有无错误，进入CMOS将“PrimaryMaster”、“PrimarySlave”、“SecondaryMaster”三项的的“TYPE”都设置成“Auto”；3、替换法确认硬盘本身有故障。十、IDE接口设备检测信息下面显示“Floppydisk(s)fail(40)”出错信息表示CMOS所指定的软盘驱动器有问题。判断和解决的方法与硬盘相似。现象五：系统不能引导。这种故障一般都不是严重问题，只是系统在找到的用于引导的驱动器中找不到引导文件，比如：BIOS的引导驱动器设置中将软驱排在了硬盘驱动的前面，而软驱中又放有没有引导系统的软盘或者BIOS的引导驱动器设置中将光驱排在了硬盘驱动的前面，而光驱中又放有没有引导系统的光盘，这个都很简单，将光盘或软盘取出就可以了，实际应用中遇到“DiskBootFailure，InsertSystemDiskAndPressEnter”的提示，多数都是这个原因。如果是硬盘不能引导的话一般有两种情况：一种是硬盘数据线没有插好，另一种就是硬盘数据损坏。前者一般多会出现硬盘容量检测不正确和引导时出现死机的现象；后者则是干脆找不到引导文件或提示文件损坏。前者只需重新连接好数据线即可；后者则需要用win98的启动软盘或启动光盘启动，根据实际情况来定：一、提示“Invalidpartitiontable”或“NotFoundany[activepartition]inHDDDiskBootFailure，InsertSystemDiskAndPressEnter”，这说明找不到硬盘活动分区，需要对硬盘重新分区。二、提示“Missoperationsyste”，说明硬盘活动分区需要重新格式化（formatc:/s）。三、提示“InvalidsystemdiskReplacethedisk，andthenpressanykey”或显示“StartingWindows98…”时出现死机，说明硬盘上的系统文件丢失了或损坏，使用“sysc:”，命令传递系统文件给c盘，再将C拷贝给c盘。现象六：硬盘可以引导，但Windows不能正常启动，也不能进入安全模式。这种情况表明Windows98出现了严重的错误，首先，用杀毒软件查杀病毒，看是不是病毒造成的，如果没有发现病毒可以用以下方法试一试。一、直接将接口卡与各个外设都拨去，再插回去，并调整接口卡上的设置（如果可以的话）来检查是否是硬件冲突造成，开机看看是否可正常进入Windows。二、检查CMOS中的设置是否有不正确的地方，若不清楚，可选择LoadBiosDefault项目，然后重开机，开机看是否可正常进入Windows。三、在启动时按下F8键，一般会出现6个选项（如果安装了DOS6.22则出现7个选项）选择第4项“step－by－stepconfirmation”进入单步运行方式，按照出现死机的命令选择处理方法：1、执行“Processthesystemregistry”计算机就死机，说明是注册表故障，那么可以重新启动按F8键，选第4项后，只在Device=c:\windows\himem.sys这一项上按“Y”，其余的按“N”后，在DOS提示符下输入Scanreg／fix修复注册表或者是scan