水温控制系统毕业设计论文

《水温控制系统毕业设计论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、一．引言在一些温控系统电路中，广泛采用的是通过热电偶、热电阻或PN结测温电路经过相应的信号调理电路，转换成A／D转换器能接收的模拟量，再经过采样／保持电路进行A／D转换，最终送入单片机及其相应的外围电路，完成监控。但是由于传统的信号调理电路实现复杂、易受干扰、不易控制且精度不高。本文介绍单片机结合DS18B20水温控制系统设计，因此，本系统用一种新型的可编程温度传感器（DS18B20），不需复杂的信号调理电路和A／D转换电路能直接与单片机完成数据采集和处理，实现方便、精度高，可根据不同需要用于各种场合。二．设计目的设计并制作一个水温自

2、动控制系统，控制对象为1升净水，容器为搪瓷器皿。水温可以在一定范围内由人工设定，并能在环境温度降低时实现自动控制，以保持设定的温度基本不变。利用单片机AT89S52实现水温的智能控制，使水温能够在40-90度之间实现控制温度调节。利用仪器读出水温，并在此基础上将水温调节到我们通过键盘输入的温度（其方式是加热或降温），而且能够将温度显示在我们的七段发光二极管板上。三．系统功能1.可以对温度进行自由设定，到那时必须在0－100摄氏度单位内，设定时可以适时的显示说设定的温度值，温度是可以自由设置的，传感器的检测值与设定的温度比较，可以显示在

3、七段发光二极管上。2.温度由1台1000w电炉来实现，如果温度不在40－90度之间，则在LED上显示“8888”,表示错误。3.能够保持不间断显示水温，显示位数4位，分别为百位，个位，十位，和小数位。（但由于规定不超过90度，所以百位也就没有实现，默认的百位是不显示的）四．系统设备ME300B最小系统板DS18B20数字温度传感器（集成了A/D转换功能）1000W电炉温度计继电器风扇盛水器皿五．温度控制总体方案与原理1．系统模块图系统模块分为：DS18B20模块，显示模块，继电器模块，键盘输入模块，DS18B20可以被编程，所以箭头是

4、双向的，CPU（89S52）首先写入命令给DS18B20，然后DS18B20开始转换数据，转换后通过89S52来处理数据。数据处理后的结果就显示到数码管上。<单片机DS18B20水温控制系统设计总体图>2．系统模块总关系图本系统的执行方法是循环查询执行的，键盘扫描也是用循环查询的办法，由于本系统对实时性要求不是很高，所以没有用到中断方式来处理。<单片机DS18B20水温控制系统设计程序结构图>六．温度转换核心及其算法1.温度传感器DS18B20原理与特性本系统采用了DS18B20单总线可编程温度传感器,来实现对温度的采集和转换，大大简

5、化了电路的复杂度，以及算法的要求。首先先来介绍一下DS18B20这块传感器的特性及其功能:DSl8B20的管脚及特点DS18B20可编程温度传感器有3个管脚。(如图：1)GND为接地线，DQ为数据输入输出接口，通过一个较弱的上拉电阻与单片机相连。VDD为电源接口，既可由数据线提供电源，又可由外部提供电源，范围3．O～5．5V。本文使用外部电源供电。主要特点有：1.用户可自设定报警上下限温度值。2.不需要外部组件，能测量－55～+125℃范围内的温度。3.－10℃~+85℃范围内的测温准确度为±0．5℃。4.通过编程可实现9～l2位的数

6、字读数方式，可在至多750ms内将温度转换成12位的数字，测温分辨率可达0．0625℃。5.独特的单总线接口方式，与微处理器连接时仅需要一条线即可实现与微处理器双向通讯。DS18B20的内部结构DS18B20内部功能模块如图2所示，主要由4部分组成：64位光刻R0M（图3）、温度传感器、非易失性的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。R0M中的64位序列号是出厂前被光刻好的，他可以看作是该DSISB20的地址序列码，每个DSI8B20的64位序列号均不相同。高低温报警触发器TH和TL，配置寄存器均由一个字节的E2PROM组成，使用一个

7、存储器功能命令可对TH，TL或配置寄存器写入。配置寄存器中R1，R0决定温度转换的精度位数：R1R0＝’00’,9位精度，最大转换时间为93.75ms；R1R0=‘01’,10位精度，最大转换时间为187.5ms；R1R0=‘10’,11位精度，最大转换时间为375ms；R1R0=’11’,12位精度，最大转换时间为750ms；未编程时默认为12位精度。本系统采用的也是12位的精度。DS18B20的内存结构DSI8B20温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存RAM（便笺式的内部存储器）和一个非易失性的可电擦除的EEPROM，后者存放高

8、温和低温触发器TH，TL和结构寄存器。便笺存储器包含了9个连续字节（0～8），前两个字节是测得的温度信息（图4），字节0的内容是温度的低8位，字节1是温度的高8位，字节2是TH（温度上限报警），字节3是TL（温度下限报警