智能微型孵化器的设计与制作【字数：8654】
摘 要本课题以STC89C51单片机来作为主控部分，外部配置LCD1602液晶显示屏、DS18B20温度传感器和有源蜂鸣器等智能模块，设计了一款智能孵化器系统，实现了对孵化器内温度进行恒温控制以及温度出现异常时进行实时报警等一些重要功能，与此同时用户可以对孵化器内的温度进行灵活控制。本课题将这款智能孵化器系统的设计内容分为了硬件和软件两个部分，在硬件上主要通过STC89C51单片机对这些模块电路高效的控制驱动，实现了对智能微型孵化器系统外部数据的灵活采集和转换。在软件方面通过C语言编写驱动程序，实现对单片机的控制，从而实现各项预期功能。在整体设计框架方面分为了硬件电路和软件程序两大部分，本课题通过模块设计的方法将智能微型孵化器系统的整体部分化繁为简，从而逐一进行设计，最终实现所有功能指标。
目录
一、 引言 1
（一） 智能微型孵化器的发展背景 1
（二） 智能微型孵化器的国内外发展现状 2
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 智能微型孵化器的方案设计 3
（二） STC89C51单片机简介 3
（三） LCD1602液晶显示屏简介 4
（四） DS18B20型温度传感器简介 4
（五） 有源蜂鸣器简介 4
三、 系统硬件设计 6
（一） 最小系统电路设计 6
（二） LCD1602液晶屏电路设计 7
（三） DS18B20温度检测电路设计 7
（四） 孵化器内加热控制电路设计 8
（五） 有源蜂鸣器电路设计 9
四、 系统软件设计 11
（一） 智能微型孵化器的主程序流程设计 11
（二） 液晶显示子程序流程设计 12
（三） 温度检测子程序设计 12
（四） 孵化器内加热控制子程序设计 13
（五） 报警子程序设计 13
五、实物制作与安装.14
总结 15
参考文献 16
致 谢 17
附录一 原理图 18
附录二 PCB图 1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
9
附录三 元件列表 20
附录四 程序 21
引言
智能微型孵化器的发展背景
本课题将要谈论研究的这款智能微型孵化器系统是一种基于微处理器芯片作为内部核心控制器的智能式控制系统，它的智能化不仅体现在内部采用了高性能的微处理器芯片，还在于采用了许多高性能的传感器模块，与此同时对于LCD1602液晶屏幕、DS18B20型温度传感器和有源蜂鸣器的植入也大大促进了智能微型孵化器系统的性能和精度。
纵观智能微型孵化器系统的完整发展历程来看，在传感器技术还没有得到普及之前，市面上所有流通的智能微型孵化器系统的性能普遍简单，能够实现的功能少之又少，由于缺乏相应传感器模块的植入，此时的智能微型孵化器系统将没有办法直接将系统外部的磁场、压力或者气体浓度等非电量类型的信号进行采集并且呈线性比例的转换成电量信号，只能通过非常复杂的模拟电路进行采集，这就直接导致了当时的智能微型孵化器系统没有办法高精度的采集非电量信号，因此智能微型孵化器系统在当时的总体性能较为低下。而随着二十一世纪初高速发展起来的传感器技术不断普遍化，传感器的概念逐渐深入人心后，大多数人都知道传感器是一种智能化的功能模块，对于信号的采集具有非常高的性能，智能微型孵化器系统的设计师们不断探索传感器与智能微型孵化器系统之间的必然联系，不断将各种类型和功能的传感器进行植入，将其与高性能的微处理器芯片进行巧妙的电路搭建并通过程序驱动进行控制，实现了高性能的信号采集功能，将外部的非电量信号快速的采集并将转换后的数字信号送入微处理器芯片内部进行处理和运算，使得智能微型孵化器系统能够对外部信号具有高速的响应。
在智能微型孵化器系统的发展过程中，对于数据的高速处理要求不断提升，近些年来快速发展的高性能微处理器芯片研发技术为智能微型孵化器系统实现质的飞跃提供了硬件基础，最近几年的Zigbee以及物联网技术的出现又为智能微型孵化器系统的发展提供了一个崭新的方向，过去单一形式的智能微型孵化器系统可以通过物联网的概念实现物物联网，这样对于智能微型孵化器系统采集到的数据来说，不再是一种用完即作废的单独数据了，借助Zigbee或者嵌入式以太网等技术，将系统采集到的数据实时快速发送到互联网或者家庭网络中，实现数据的共享或者云备份，这样就能够实现对智能微型孵化器系统应用场合的综合监控以及远程控制。
智能微型孵化器系统在工作过程中能够实现点阵显示、温度检测和发送报警等功能，它的重要任务是将工作过程中一系列不同类型的数据进行综合应用和处理，从而为用户提供输出结果，在智能微型孵化器系统近期的发展现状来看，组网化的智能微型孵化器系统是一种具有应用前景的控制系统，它不仅是将多个智能微型孵化器系统实现物理上的连接，更要结合远程监控系统将每个智能微型孵化器系统进行软件上的连接，并且相互之间实现各类的通信，本课题将要设计的就是一款较为新型的智能微型孵化器系统，它选用STC89C51单片机微处理器作为主控，将结合一系列高性能功能电路以及C语言程序实现课题预期的功能目标。
智能微型孵化器的国内外发展现状
智能微型孵化器系统发展到今天这个阶段已经在市面上形成了低中高三种性能的产品档次，在过去一段时间内，由于中高端产品中采用的新型嵌入式技术刚被引入到这种系统中，因此研发成本迟迟下不来，处于一个较高成本的水平，而低端产品所表现出的性能尚且能够满足绝大多数用户的使用需求，所以在过去一段时间内低端档次的智能微型孵化器系统竞争力非常足；而随着这种新型技术在智能微型孵化器系统的研发中不断得到普及并且走向成熟，几乎任何一家研发企业都能够自主研发出这种新型技术，所以在最近一段时间内中高端系统的成本一直在下降，更为重要的是它的智能元素和功能都在不断被丰富，所以中高端档次的智能微型孵化器系统性价比逐渐提高，市场竞争力也在不断提升。
本文主要研究内容
本课题设计的这款智能微型孵化器系统采用了STC89C51单片机来作为核心处理器的方案，并且在STC89C51单片机片外结合了LCD1602液晶屏幕、DS18B20型温度传感器和有源蜂鸣器等元器件，实现了如下设计指标：
目录
一、 引言 1
（一） 智能微型孵化器的发展背景 1
（二） 智能微型孵化器的国内外发展现状 2
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 智能微型孵化器的方案设计 3
（二） STC89C51单片机简介 3
（三） LCD1602液晶显示屏简介 4
（四） DS18B20型温度传感器简介 4
（五） 有源蜂鸣器简介 4
三、 系统硬件设计 6
（一） 最小系统电路设计 6
（二） LCD1602液晶屏电路设计 7
（三） DS18B20温度检测电路设计 7
（四） 孵化器内加热控制电路设计 8
（五） 有源蜂鸣器电路设计 9
四、 系统软件设计 11
（一） 智能微型孵化器的主程序流程设计 11
（二） 液晶显示子程序流程设计 12
（三） 温度检测子程序设计 12
（四） 孵化器内加热控制子程序设计 13
（五） 报警子程序设计 13
五、实物制作与安装.14
总结 15
参考文献 16
致 谢 17
附录一 原理图 18
附录二 PCB图 1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
9
附录三 元件列表 20
附录四 程序 21
引言
智能微型孵化器的发展背景
本课题将要谈论研究的这款智能微型孵化器系统是一种基于微处理器芯片作为内部核心控制器的智能式控制系统，它的智能化不仅体现在内部采用了高性能的微处理器芯片，还在于采用了许多高性能的传感器模块，与此同时对于LCD1602液晶屏幕、DS18B20型温度传感器和有源蜂鸣器的植入也大大促进了智能微型孵化器系统的性能和精度。
纵观智能微型孵化器系统的完整发展历程来看，在传感器技术还没有得到普及之前，市面上所有流通的智能微型孵化器系统的性能普遍简单，能够实现的功能少之又少，由于缺乏相应传感器模块的植入，此时的智能微型孵化器系统将没有办法直接将系统外部的磁场、压力或者气体浓度等非电量类型的信号进行采集并且呈线性比例的转换成电量信号，只能通过非常复杂的模拟电路进行采集，这就直接导致了当时的智能微型孵化器系统没有办法高精度的采集非电量信号，因此智能微型孵化器系统在当时的总体性能较为低下。而随着二十一世纪初高速发展起来的传感器技术不断普遍化，传感器的概念逐渐深入人心后，大多数人都知道传感器是一种智能化的功能模块，对于信号的采集具有非常高的性能，智能微型孵化器系统的设计师们不断探索传感器与智能微型孵化器系统之间的必然联系，不断将各种类型和功能的传感器进行植入，将其与高性能的微处理器芯片进行巧妙的电路搭建并通过程序驱动进行控制，实现了高性能的信号采集功能，将外部的非电量信号快速的采集并将转换后的数字信号送入微处理器芯片内部进行处理和运算，使得智能微型孵化器系统能够对外部信号具有高速的响应。
在智能微型孵化器系统的发展过程中，对于数据的高速处理要求不断提升，近些年来快速发展的高性能微处理器芯片研发技术为智能微型孵化器系统实现质的飞跃提供了硬件基础，最近几年的Zigbee以及物联网技术的出现又为智能微型孵化器系统的发展提供了一个崭新的方向，过去单一形式的智能微型孵化器系统可以通过物联网的概念实现物物联网，这样对于智能微型孵化器系统采集到的数据来说，不再是一种用完即作废的单独数据了，借助Zigbee或者嵌入式以太网等技术，将系统采集到的数据实时快速发送到互联网或者家庭网络中，实现数据的共享或者云备份，这样就能够实现对智能微型孵化器系统应用场合的综合监控以及远程控制。
智能微型孵化器系统在工作过程中能够实现点阵显示、温度检测和发送报警等功能，它的重要任务是将工作过程中一系列不同类型的数据进行综合应用和处理，从而为用户提供输出结果，在智能微型孵化器系统近期的发展现状来看，组网化的智能微型孵化器系统是一种具有应用前景的控制系统，它不仅是将多个智能微型孵化器系统实现物理上的连接，更要结合远程监控系统将每个智能微型孵化器系统进行软件上的连接，并且相互之间实现各类的通信，本课题将要设计的就是一款较为新型的智能微型孵化器系统，它选用STC89C51单片机微处理器作为主控，将结合一系列高性能功能电路以及C语言程序实现课题预期的功能目标。
智能微型孵化器的国内外发展现状
智能微型孵化器系统发展到今天这个阶段已经在市面上形成了低中高三种性能的产品档次，在过去一段时间内，由于中高端产品中采用的新型嵌入式技术刚被引入到这种系统中，因此研发成本迟迟下不来，处于一个较高成本的水平，而低端产品所表现出的性能尚且能够满足绝大多数用户的使用需求，所以在过去一段时间内低端档次的智能微型孵化器系统竞争力非常足；而随着这种新型技术在智能微型孵化器系统的研发中不断得到普及并且走向成熟，几乎任何一家研发企业都能够自主研发出这种新型技术，所以在最近一段时间内中高端系统的成本一直在下降，更为重要的是它的智能元素和功能都在不断被丰富，所以中高端档次的智能微型孵化器系统性价比逐渐提高，市场竞争力也在不断提升。
本文主要研究内容
本课题设计的这款智能微型孵化器系统采用了STC89C51单片机来作为核心处理器的方案，并且在STC89C51单片机片外结合了LCD1602液晶屏幕、DS18B20型温度传感器和有源蜂鸣器等元器件，实现了如下设计指标：
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