基于單片機(jī)水溫控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

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1、湖南科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)摘要本文介紹了基于AT89S52單片機(jī)水溫測(cè)量及控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。系統(tǒng)硬件部分由單片機(jī)電路、溫度采集電路、鍵盤電路、LED顯示電路、繼電器控制電路等組成。軟件從設(shè)計(jì)思路、軟件系統(tǒng)框圖出發(fā)，逐一分析各模塊程序算法的實(shí)現(xiàn)，通過(guò)C語(yǔ)言編寫出滿足任務(wù)需求的程序。本系統(tǒng)采用數(shù)字式溫度傳感器DS18B20作為溫度傳感器，簡(jiǎn)易實(shí)用，方便拓展。單片機(jī)以此對(duì)水的溫度進(jìn)行有效檢測(cè)與報(bào)警，并以此進(jìn)行水溫的控制?；趩纹瑱C(jī)水溫控制系統(tǒng)采用多電源供電，降低了系統(tǒng)各個(gè)模塊間的干擾，還保證了電源能為各部分提供足夠的

2、工作電流，提高系統(tǒng)的可靠性。關(guān)鍵詞：水溫控制AT89S52DS18B20i湖南科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)目錄摘要i第一章緒論11.1水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的背景11.2水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義11.3水溫控制系統(tǒng)完成的功能2第二章系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案選擇32.1單片機(jī)及水溫控制方案32.2水溫傳感器方案32.3電源設(shè)計(jì)方案42.4控制系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)4第三章硬件設(shè)計(jì)部分53.1單片機(jī)電路53.2溫度檢測(cè)電路93.3其它部分硬件電路13第四章軟件設(shè)計(jì)部分164.1程序設(shè)計(jì)方案164.2各模塊子程序設(shè)計(jì)17第五章系統(tǒng)調(diào)試部分21參考文獻(xiàn)

3、23附錄24第一章緒論1.1水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的背景測(cè)量控制的作用是從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中獲取各種參數(shù)，運(yùn)用科學(xué)計(jì)算的方法，綜合各種先進(jìn)技術(shù)，使每個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都能夠得到有效的控制，不但保證了生產(chǎn)的規(guī)范化、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本，還確保了生產(chǎn)安全。所以，測(cè)量控制技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于煉油、化工、冶金、電力、電子、輕工和紡織等行業(yè)。單片機(jī)以其集成度高、運(yùn)算速度快、體積小、運(yùn)行可靠、價(jià)格低廉等優(yōu)勢(shì)，在過(guò)程控制、數(shù)據(jù)采集、機(jī)電一體化、智能化儀表、家用電器以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等方面得到了廣泛的應(yīng)用，特別是單片機(jī)技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，標(biāo)志著計(jì)

4、算機(jī)發(fā)展史上又一個(gè)新的里程碑。作為計(jì)算機(jī)兩大發(fā)展方向之一的單片機(jī)，以面向?qū)ο蟮膶?shí)時(shí)控制為己任，嵌入到如家用電器、汽車、機(jī)器人、儀器儀表等設(shè)備中，使其智能化。水溫檢測(cè)控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和人們的生活領(lǐng)域中，得到了廣泛應(yīng)用。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，很多時(shí)候都需要對(duì)水溫進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控，以使得生產(chǎn)能夠順利的進(jìn)行，產(chǎn)品的質(zhì)量才能夠得到充分的保證。使用水溫控制系統(tǒng)可以對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的溫度進(jìn)行有效控制，保證生產(chǎn)的自動(dòng)化、智能化能夠順利、安全進(jìn)行，從而提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。水溫控制系統(tǒng)應(yīng)用十分廣闊。1.2水溫控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的

5、意義隨著社會(huì)的發(fā)展，科技的進(jìn)步，以及測(cè)溫儀器在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，智能化已是現(xiàn)代溫度控制系統(tǒng)發(fā)展的主流方向。溫度測(cè)試控制系統(tǒng)，控制對(duì)象是溫度。溫度控制在日常生活及工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用相當(dāng)廣泛，比如溫室、水池、發(fā)酵缸、電源等場(chǎng)所的溫度控制。而以往溫度控制是由人工完成的而且不夠重視，其實(shí)在很多場(chǎng)所溫度都需要監(jiān)控以防止發(fā)生意外。針對(duì)此問(wèn)題，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是實(shí)現(xiàn)一種可連續(xù)高精度調(diào)溫的溫度控制系統(tǒng)，它應(yīng)用廣泛，功能強(qiáng)大，小巧美觀，便于攜帶，是一款既實(shí)用又廉價(jià)的控制系統(tǒng)。特別是近年來(lái)，溫度控制系統(tǒng)已應(yīng)用到人們生活的各個(gè)方面，

6、溫度控制的開(kāi)發(fā)與人們工作生活息息相關(guān)。水是一種我們賴以生存的重要資源，無(wú)論是在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)還是我們的日常生活處處離不開(kāi)水?？刂扑臏囟瓤梢詷O大提高生產(chǎn)效率，節(jié)約資源，提升我們的生活質(zhì)量。在水資源日益匱乏的今天，擁有并推廣簡(jiǎn)易完善的水溫控制系統(tǒng)對(duì)于我們社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，有著極大的實(shí)際意義。1.3水溫控制系統(tǒng)完成的功能本器件以AT89S52單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行溫度采集與控制溫度信號(hào)由模擬溫度傳感器DS18B20采集輸入AT89S52，主控器能對(duì)各溫度檢測(cè)器通過(guò)LED進(jìn)行顯示。1.3.1本機(jī)實(shí)現(xiàn)的功能：（1）利用溫度

7、傳感器采集到當(dāng)前的溫度，通過(guò)AT89S52單片機(jī)進(jìn)行控制，最后通過(guò)LED數(shù)碼管以串行口傳送數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)溫度顯示。（2）可以通過(guò)按鍵任意設(shè)定一個(gè)恒定的溫度。（3）將水環(huán)境數(shù)據(jù)與所設(shè)置的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，當(dāng)水溫低于設(shè)定值時(shí)，開(kāi)啟加熱設(shè)備，進(jìn)行加熱；當(dāng)水溫高于設(shè)定溫度時(shí)，停止加熱，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水溫的自動(dòng)控制。（4）當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，超出控制溫度范圍時(shí)，自動(dòng)蜂鳴報(bào)警。1.3.2基本設(shè)計(jì)參數(shù)要求有：一升水由800W的電熱設(shè)備加熱，要求水溫可以在一定范圍內(nèi)由人工設(shè)定，并能在環(huán)境溫度降低時(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整，以保持設(shè)定的溫度基本不變。

8、（1）溫度測(cè)量范圍：30~90℃，最小區(qū)分度不大于0.1℃。（2）控制精度在0.5℃以內(nèi)，溫度控制的靜態(tài)誤差小于1℃。（3）用十進(jìn)制數(shù)碼管顯示實(shí)際水溫。1.3.3擴(kuò)展功能：（1）具有通信能力，可接收其他數(shù)據(jù)設(shè)備發(fā)來(lái)的命令，或?qū)⒔Y(jié)果傳送到其他數(shù)據(jù)設(shè)備。（2）采用適當(dāng)?shù)目刂品椒▽?shí)現(xiàn)當(dāng)設(shè)定溫度或環(huán)境溫度突變時(shí)，減小系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時(shí)間和超調(diào)量。（3）溫度控制的靜態(tài)誤差。第二章系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案選擇2.1單片機(jī)及水溫控制方案建立單片機(jī)水溫控制系統(tǒng)可以采用803