温度及水位控制系统的设计与制作论文

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1、温度及水位控制系统的设计与制作毕业论文目录1绪论11.1温度水位控制系统发展背景11.2水温控制技术的国内外发展现状21.3本文主要内容22方案选择及元器件介绍32.1主控单片机的对比与选择32.2STC89C51单片机芯片42.3DS18B20温度传感器概述42.4LCD1602液晶屏介绍53硬件系统设计73.1系统总体设计73.2STC89C51单片机最小系统73.2.1复位电路73.2.2晶振电路83.3DS18B20电路设计83.4LCD1602液晶屏电路设计93.5水位检测电路设计93.6继电器及其驱动电路设计1

2、04软件系统设计124.1主程序流程设计124.2DS18B20温度转换流程设计134.3LCD1602液晶屏工作流程图设计144.3.1写数据流程图144.3.2写指令流程图154.4加热模块工作流程设计15结论17IV参考文献18附录A19附录B20附录C22附录D23致谢33IV图目录图2.1STC89C51单片机4图2.2DS18B20温度传感器5图2.3LCD1602液晶屏6图3.1硬件框图7图3.2复位电路8图3.3晶振电路8图3.4DS18B20电路设计9图3.5LCD1602液晶屏电路9图3.6水位测量模块

3、10图3.7继电器及其驱动电路11图4.1主程序流程图13图4.2DS18B20工作流程设计14图4.3写数据流程图14图4.4写指令流程图15图4.5加热模块工作流程设计16图5.1实物图17IV图5.1实物图IV1绪论1.1温度及水位控制系统发展背景温度参数是多种行业都需要检测的一个重要参数，是生活和生产上最最基本的物理量，几乎工业上的大小环节都离不开对温度的准确控制，它是决定产品质量的决定性因素，比如在烟草生产企业，温度在烘烤车间是决定烟叶色泽和质量的首要保障；而在冶金行业，温度是决定化学反应效率的重要条件，因此在历

4、史上产生了多种监控温度的方法（如学习算法、模糊算法以及PID算法等），它们在不同的应用场合都能发挥出很灵活的控制性能。在工业上，监控温度的控制器主要使用微处理器，如单片机、PLC或者DSP等，随着单片机技术的飞速发展，目前32位单片机（如SST公司的STM32）已经在微处理器界大行其道，它优异的性能能够使得过去的传统控制系统大幅提高，因此对于温度参数的控制，各行各业也提出了更高的要求，不但要求温度稳定、抑制干扰以及快速到达设定温度等，这些要求的实现对于性能优越的微处理器是非常容易的。纵观目前水温监控系统市场现状，可以发现已

5、经相当成熟，但是许多系统的功能还都停留在近距离控制，随着以太网技术、红外遥控技术、RFID（射频通信）系统、GSM技术以及蓝牙技术的发展并且低成本化，将这些数据进行远程传输已经变得可能，这样将远程数据传送技术和温度控制技术结合在一起，就衍生出了一种性能更加完善的水温监控系统，它能使得温度控制变得远程化，只要坐在电脑边、持手机或者拿着遥控就能实现对水温的灵活监控，这将车间人员解放出来，同时也能够降低高温对人员的伤害。3所谓水位控制系统指的是能够通过传感器的液位采集作用而实现也为自动控制的电子控制系统，通常情况下这种系统由微处

6、理器、液位传感器、水泵、排水装置、终端按键、显示器以及报警器等部分组成，在这种系统的作用下，工业生产或者家居生活能够实现在无人管理情况下的自动运行，节省大量的人力物力，大幅度提高企业生产效率。传统的液位控制已经延续了数百年，在古代的一些作坊或者小型加工厂中能够常常看到通过人工的方式实现生产加工中的液位管理，添加水通过水桶加注，换水也是通过人工操作，这就是最为原始的液位管控制系统。几百年后随着工业技术的发展，自来水进入了千家万户方便了人们的日常生活，在工业活动中对于液位控制作业也享受到了自来水管道的便利，因为工人们再也不用提

7、着水桶去完成加水放水的劳累体力活了，只需要在现场看紧也为高度，管理好自来水龙头的开关，防止水溢出来。再到后来出现了现代化工业生产，此时电子技术以及微处理器技术广泛发展，涌现除了一大批用于辅助工业活动的电子控制系统，在水塔水位控制系统中，最为著名的就是采用PLC作为主控核心的也为管理系统，由于采用了PLC作为控制器，因此基本实现液位高低的自动管理，基本无需人为干预，通过液位传感器来实现水箱中液位的采集，将采集到的信息传送到PLC进行处理，接着PLC根据也为情况来相应的启闭水泵或者排水阀的工作，以此来达到液位的自动化管理。这种

8、PLC系统用在干扰情况较为严重的工控场合能够表现出非常高的稳定度，内部程序在运行过程中基本不会出现运行错误等情况，因此成本也非常高。近几年来的单片机技术日益完善，单片机控制系统逐渐渗透到工业领域的各个角落，单片机的稳定性跟过去相比已经取得了质的飞跃，在水位控制系统方面，目前市面上已经出现了多种类型的以单