基于单片机的热水器温度控制系统的设计

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1、工业控制机机电工程技术电工程技术2009年第38卷第03期基于单片机的热水器温度控制系统的设计觹张小娟（宝鸡文理学院电子电气工程系，陕西宝鸡721007）摘要：以AT89S51单片机为核心，设计了单片机温度控制系统。该系统实现了对被测系统温度的检测、分析处理以及结果显示，而且能够很好的实现对被测系统温度预警提示以及对温度的检测，有助于提高生产效率。关键词：单片机；热水器；温度控制；四位温度显示器中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1009－9492(2009)03－0044－02在科学技术突飞猛进的今天，各种智能化的仪器、仪环境的热力学温度（开

2、尔文）度数，即：Iτ＝1μA／K，式T表给人们的生活带来了极大的便利。本文介绍了一个温度中：Iτ———流过器件（AD590）的电流，单位为μA；控制系统，它可实现温度的采集、转换、显示以及控制，T———热力学温度，单位为K。AD590的测温范围为－55℃达到根据水温智能控制热水器温度的目的。该系统的基本～＋150℃。其电源电压范围为4V～30V。电源电压可在4V～原理是通过温度传感器测定热水器［1］的温度使其转变为6V范围变化，电流Iτ变化1μA，相当于温度变化1K。对应的电流值，然后通过模数转换器变换成数字信号输入AD590可以承受44V正向电压和20

3、V反向电压，因而器单片机，通过程序编写及六位温度显示器外设的连接，进而对被测物体的温度加以测试和有效控制，从而实现了人工智能化。设计方案简便直观，经济实用，稳定可靠，适用于大规模生产。1系统硬件的设计硬件电路的设计［2］是整个系统设计的核心内容。系统的硬件设计，主要包括单片机AT89S51、温度传感器部分、模数转换部分和显示部分等。图1系统结构框图1．1AT89S51单片机件反接也不会被损坏。AD590精度高共有I、J、K、L、MAT89S51是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机，五档，其中M档精度最高，在－55℃～＋150℃范围内，非片内含8kByt

4、esISP（In－systemprogrammable）的可反复线性误差为±0．3℃。其输出电流是以绝对温度零度（－擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL273℃）为基准，每增加1℃，它会增加1μA输出电流，因公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS－此在室温25℃时，其输出电流Iout＝（273＋25）＝298μA。集51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中成温度传感器实质上是一种半导体集成电路，如图2所央处理器和ISPFlash存储单元，功能强大的微型计算机示。它是利用晶体管的b－e结压降的不饱和值VB

5、E与热力AT89S51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解学温度T和通过发射极电流I的下述关系实现对温度的检决方案。测：1．2温度传感器KITVBE＝lnI温度传感器AD590是美国模拟器件公司生产的单片集q成两端感温电流源，流过器件的电流（μA）等于器件所处式中：K———波尔兹常数；q———电子电荷绝对值。觹宝鸡文理学院重点项目（编号：ZK08131）收稿日期：2008－10－1844机机电工程技术电工程技术2009年第38卷第03期工业控制1．3模数转换部分任务。分别编写实现这些小任务的子程序。然后把子程序该部分主要采用模数转换器ADC0809

6、，ADC0809是按总体要求组装起来，就可以实现这个大任务了。不仅程序结构清楚，而且节约存储空间。主程序［3］的流程图如CMOS单片型逐次逼近式A／D转换器，它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型D／A转换图3所示。程序实现了对被测物体温度的实时显示，对当器、逐次逼近寄存器、三态输出锁存器等其它一些电路组前温度量进行循环判成。因此，ADC0809可处理8路模拟量输入，且有三态输断，当被测温度符合出能力，既可与各种微处理器相连，也可单独工作。输入预定温度时，指示灯输出与TTL兼容。8路8位A／D转换器，即分辨率8位。亮，不符合时进入子具有

7、转换起停控制端。转换时间为100μs，单个＋5V电源循环程序，直到温度供电，模拟输入电压范围0～＋5V，不需零点和满刻度校符合预定温度为止。准。工作温度范围为－40℃～＋85℃、低功耗，约15mW。首其中T1为定时器，选先输入3位地址，并使ALE＝1，将地址存入地址锁存器定为工作方式1时，中。此地址经译码选通8路模拟输入之一到比较器。定时器被设置为一个START上升沿将逐次逼近寄存器复位。下降沿启动A／D16位，由高8位TH转换，之后EOC输出信号变低，指示转换正在进行。直到和低8位Tl组成。A／D转换完成，EOC变为高电平，指示A／D转换结束，3结论结

8、果数据已存入锁存器，这个信号可用作中断申请。当用单片机控制温OE输入高电平时，输