水温控制系统的设计

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1、题目水温控制系统的设计学生姓名学号所在学院专业班级指导教师______完成地点年月日第47页共46页水温控制系统的设计[摘要]该系统以AT89C51单片机为核心实现温度控制，温度信号由DS18B20接收获得。设定温度上下限，使得温度若高于70℃则自动降温，若低于30℃则自动升温，从而使温度保持在一个可控与平衡的范围内。系统由温度采集模块、温度控制模块、温度显示三大模块组成。具有较高的测量精度和控制精度。[关键词]AT89C51水温控制DS18B20第47页共46页DesignofSystemforWaterTemperatureControlAbstract:Thes

2、ystemusesAT89C51tocontrolthetemperatureofwater,andthetemperaturesignalcanbegotfromtheDS18B20.Thereareupperandlowerlimit,thecircuitwillcoolautomaticallywhenthetemperaturerisebeyond70℃,andheatwhenthetemperaturelowerthan30℃.Asaresult,thecircuitcanbecontrolledandbalanced.Therearethreepartso

3、fthewholecircuit,whicharethetemperatureacquisition,thetemperaturecontrolandthetemperaturedisplay.Itobtainsquitehighmeasuringandcontrollingaccuracy.Keywords:AT89C51watertemperaturecontrolDS18B20.第47页共46页目录引言51课题设置与任务61.1基本要求61.2主要性能指标62方案论证62.1方案论证和比较62.2单片机系统选择72.3温度控制82.4传感器选择82.5方案论证选

4、择83系统硬件设计83.1系统硬件测试84系统软件设计104.1系统框图104.2系统温度控制104.3程序流程图14五仿真测试165.1keilC51的使用165.2Proteus的仿真20结束语23参考文献24附录A英文文献：25附录B译文34附录C程序41附录D工作状态实物图47附录E元器件清单48第47页共46页引言在人们的日常生活、工业制造、制冷等领域，温度作为当前环境的重要因素之一，被人们广泛的作为参考因素来使用，从而保证各项工作的正常运行，如火灾报警、温室或粮仓中温度的实时监测、冷库温度的调节等，因此以温度参数为基础而设计的温度控制系统被广泛开发和使用。

5、该系统是以AT89C51单片机为核心来实现温度控制。考虑到题目的要求，设计基于单片机来实现，设计采用AT89C51单片机。单片机软件编程灵活，自由度大，可用软件编程实现各种控制算法和各种逻辑控制。本设计的主要特点：（1）温度采集部分采用DS18B20单总线数字温度传感器。DS18B20具有微型化，低功耗，高性能，抗干扰性能力强的特点。该器件将半导体温敏器件，A/D转换器，存储器等集成在一个芯片上，传感器输出的就是温度信号数字值。使用该器件不仅大大简化了温度采集部分，而且也提高了温度采集部分的抗干扰性。（2）控制部分采用固态继电器a固态继电器内部采用光耦合方式，可实现弱

6、电部分与强电部分的完全隔离。b固态继电器的反应时间较短。考虑到加热器件的热惯性，使用固态继电器在实际温度接近设定温度时可采用调节输出信号占空比的方式（即PWM方式）来控制继电器的通断，是系统稳定时间缩短。（3）设定值可被记忆。DS18B20内部含有EEPROM电擦除ROM用于存储设定的上下限报警值，因此每次设定的值都可以被存储下来，直到下一次设定为止。第47页共46页1课题设置与任务1.1基本要求实现温度的显示，温度低于某一值时启动升温装置工作，温度高于某一值时启动降温装置工作。1.2主要性能指标a.温度设定范围：30℃到70℃，最小区分度为1℃。b.控制精度：温度控

7、制的静态误差≤1℃。c.用十进制数码显示实际水温。本设计的主要特点：（1）温度采集部分采用DS18B20单总线数字温度传感器。DS18B20具有微型化，低功耗，高性能，抗干扰性能力强的特点。该器件将半导体温敏器件，A/D转换器，存储器等集成在一个芯片上，传感器输出的就是温度信号数字值。使用该器件不仅大大简化了温度采集部分，而且也提高了温度采集部分的抗干扰性。（2）控制部分采用固态继电器a固态继电器内部采用光耦合方式，可实现弱电部分与强电部分的完全隔离。b固态继电器的反应时间较短。考虑到加热器件的热惯性，使用固态继电器在实际温度接近设定温度时可采用调节