水温度控制系统设计——以stc89c51单片机为核心

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1、摘要本文结合51系列的单片机、LK）七段数码管、继电器、键盘模块、DS18B20温度传感器等设计/一个对水温度的一个控制系统，该水温控制系统具有安全性能高、操作方便、电路简单、功能丰富等特点。本系统以STC89C51单片机为核心，由DS18B20温度采集模块、键盘控制模块、显示模块、继电器等模块构成。该系统能自由自在地设置水的上、卜限温度值。如果系统正在加热模式屮，以及水的温度比手动设定的温度值低时，继电器就会动作，驱动加热管工作，使水的温度值攀升，当到达一定的温度时，停止加热；如果系统正在制冷模式时，而且温度比手动设定的温度

2、值高时，使得继电器动作，驱动制冷片工作，最终使水的温度降低。而且超出设置的最高温度时会启动报警装置。并且能通过LED数码管实时显示水的温度值。并且详细介绍丫以单片机为核心的各部分硬件电路和软件设计，以及如何测试各个模块。1.绪论1.1研究的背景和意义当今世界，电子信息技术迅猛发展，其中，微型控制器出现在大多数的行业中，伴随着科学和经济的不断发展，各种各样的参数都在我们的控制当中，在所有的参数中，无疑对温度的测量成为了大热门。显然，温度随处可见，实现对温度的控制有利于工农业的发展，在许多的生产作业中，最常见的控制参数就是温度，并

3、且温度在每•一个行业中都处于一个重要的地位。随着温度控制行业越来越多地被开发，使用温度的测量和控制，用来确保生产的正常运行。在农业生产的温室使用中，确保生产量的能力等等。温度，是物体的-个物理特性，给人是冷的还是热的这样的一个感觉。无论是在那一个行业中，比如说工业和农业，而且是非常普通的一个参数。低于一定的温度或高于一定的温度，都发挥不了水应有的作用，导致了浪费地球上紧缺的水资源。让温度处于一个合理的数值，确保系统的质量，促使效能的提升，节省成本，确保稳定生产，促使社会经济的不断发展，起到了不可或缺的作用。在现代社会生产中，温

4、度的测量随处可见，在成千上万的传感器当中，温度传感器占有了大多数的席位。随着科学技术和生产的不断发展，温度传感器的类型仍然在不断生产和创新，以满足生活需求和不断提高的生活质量。特别是在当前全球水资源短缺的状况，我们应该奋一个好的温度控制，让我把水资源的合理利用。因此，我们必须能够获得水温变化的实时性。并且在一个合适的温度范围内可以是报警。而且，大多数人们期待，可以随时随地地按照实际的需要更改水的温度值。一般的温度采集电路比较的复杂，并且需要一个数字温度采集，信号放大，滤波，AD转换器和一系列的工作，以获得温度的变化范围，并以这

5、种方式设计，不仅电路结构复杂，而且需要更多数量的元器件，并且线性和准确性程度不理想，噪声抑制能力也较弱。如今的关于温度的传感器不光功耗低，精度高，以及有着传统线性传感器所没有的数字化，而且使用起来非常的简便。基于单片机最小系统的温度检测系统，用来丈量温度的变化和控制温度并保持该温度，该温度参数是工业生产中的一个主耍的参数。因此，单片机的温度测量在大多数情况下可以满足要求，可广泛应用于工业生产，特别是在电力，化工，机械，冶金等行业，开展的重要举措任务。在R常生活中，也可以被广泛地应用到地热，申气调节器，电加热器和其它家用和工业温

6、度测量装置的温度测量应用。1.2单片机发展趋势尽人皆知，当前单片机出现在人们日常生活的每一个领域，随处可见单片机的踪影。比如说智能楼宇，机场的安保系统，汽车电气，家用电器、航空航天、军事安全、工业生产、数据传输等。所以说，单片机的应用与我们的日常生活是离不开的，甚至与国家的经济、军事等有着密切关系。1.2.1单片机的简介单片机又称单片微控制器，一片半导体硅片集成，内部有屮央处理器CPU、存储器，包括RAM和ROM,并行的I/O口、定时器、还有重要的屮断系统、系统时钟电路和复位电路，以及系统总线，单片机就是集这些模块于一身的微型

7、计算机。具有微型计算机的属性。它并不是实现具体某一个逻辑功能的芯片，而是一块集成芯片，相当于一个计算机，一个最小系统。单片机相比其他的微控制器，具有很多优点，体积小、I/O资源丰富、质量轻，而且价格便宜，抗干扰能力强、控制功能强大，有丰富的指令集。主要应用于测控领域，嵌入到汽车电气、工业测控单元、机器人、家用电器、分布式监控领域、仪器仪表、玩具以及通讯系统屮。单片机是计算机技术发展史上的一个重要的里程碑，标志着计算机正式形成丫通用计算机系统和嵌入式计算机系统两大分支。单片机按照其用途可以分为通用型和专用型河大类与其它的嵌入式系

8、统相比，单片机的体积小，但是集成度高，具备较高的可靠性与控制功能，功耗低且采用低电压，因此对便携式产品的制造与生产十分有利；具备较好的扩展性与优异的性能比，其应用范围十分广泛，包括办公室自动化设备、实时过程的控制、各类仪器仪表、医疗领域相关设备、汽车电子产品以及计算机网络通信