綜合電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)—基于單片機(jī)的水溫控制系統(tǒng)材料

1、會(huì)停止運(yùn)行或遭受破壞，所以我們必須能實(shí)時(shí)獲取水溫變化。 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)內(nèi)工業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)各種家用電器和工業(yè)設(shè)備的溫度控制需求大大提升，而隨著單片機(jī)技術(shù)的發(fā)展與成熟，我們采用單片機(jī)來(lái)對(duì)溫度進(jìn)行控制，這不僅具有控制簡(jiǎn)單、方便和靈活性大優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提高被控溫度的技術(shù)指標(biāo)，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。目前的水溫控制系統(tǒng)多采用由模擬溫度傳感器，多路模擬開(kāi)關(guān)，A/D轉(zhuǎn)換器及單片機(jī)等組成的傳輸系統(tǒng)。水溫控制在工業(yè)及日常生活中應(yīng)用廣泛，分類(lèi)較多，不同水溫控制系統(tǒng)的控制方法也不盡相同。背景 溫度控制系統(tǒng)可以說(shuō)是無(wú)所不在，熱水器系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、冰箱、電飯煲、電風(fēng)扇等家電產(chǎn)品以至手持式高速高效的計(jì)

2、算機(jī)和電子設(shè)備，均需要提供溫度控制功能。及時(shí)準(zhǔn)確地得到溫度信息并對(duì)其進(jìn)行適時(shí)的控制,在許多工業(yè)場(chǎng)合中都是重要的環(huán)節(jié) 對(duì)于不同控制系統(tǒng)，其適宜的水質(zhì)溫度總是在一個(gè)范圍。超過(guò)這個(gè)范圍，系統(tǒng)或許會(huì)停止運(yùn)行或遭受破壞，所以我們必須能實(shí)時(shí)獲取水溫變化。對(duì)于，超過(guò)適宜范圍的溫度能夠報(bào)警。同時(shí)，我們也希望在適宜溫度范圍內(nèi)可以由檢測(cè)人員根據(jù)實(shí)際情況加以改變。STC89C52集成電路芯片，低功耗、高性能CMOS8位微控制器，燒寫(xiě)程序，對(duì)其他器件進(jìn)行控制與數(shù)據(jù)間的傳遞與處理。1.作品構(gòu)成1start2345endPCF8591數(shù)模轉(zhuǎn)換器單片集成、單獨(dú)供電、低功耗、8-bit CMOS數(shù)據(jù)獲取器件。在此主要做將模擬

3、信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。其它工業(yè)字符型液晶，能夠同時(shí)顯示16x02即32個(gè)字符，主要做溫度的顯示與設(shè)置頁(yè)面顯示。DS18B20溫度傳感器數(shù)字溫度傳感器，實(shí)時(shí)溫度的感應(yīng)。LCD1602液晶屏如蜂鳴器報(bào)警功能、按鍵設(shè)置溫度范圍功能，還有電阻、電容等其它元器件。電路設(shè)計(jì)2.設(shè)計(jì)思路代碼調(diào)試設(shè)計(jì)制作首先確定好哪些要實(shí)現(xiàn)的功能，再具體到相應(yīng)功能所需的器件電路，過(guò)程中要確定好元器件的參數(shù)，如P0端上拉電阻阻值過(guò)大會(huì)使LCD屏顯示不正常，最后在統(tǒng)一整合一起，仿真判定可行性。將已仿真可行的電路制作出相應(yīng)PCB圖，實(shí)驗(yàn)室打印后印刷至電路板上，鉆孔上助焊劑，再將準(zhǔn)備好的元器件按其相應(yīng)位置焊接到電路板上，最后調(diào)試電路板

4、的可行性。在確定好我們所要實(shí)現(xiàn)的功能并畫(huà)好仿真原理圖的情況下，首先對(duì)所需模塊的初始化、設(shè)置功能等代碼進(jìn)行編寫(xiě)，以便我們正常使用，其次再編寫(xiě)代碼以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能為基礎(chǔ)，將各個(gè)模塊關(guān)聯(lián)起來(lái)，最后再調(diào)試代碼可行性。3.重要元件功能說(shuō)明報(bào)警溫度范圍的設(shè)置PCF8591A/D數(shù)模轉(zhuǎn)換 當(dāng)變阻器阻值改變時(shí)，相應(yīng)電壓值也會(huì)改變，經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)數(shù)值以此來(lái)設(shè)置報(bào)警溫度范圍，并在LCD屏顯示。管腳定義及原理圖：AIN0-AIN3:模擬輸入（A/D轉(zhuǎn)換）。 AOUT:模擬輸出（D/A轉(zhuǎn)換）。 A0-A2:硬件設(shè)備地址。VDD：電源正極 VSS：電源負(fù)極地VREF：參考電壓輸入。 EXT：振蕩器輸入時(shí)，內(nèi)部/外部

5、的切換開(kāi)關(guān)。 OSC：振蕩器輸入/輸出。 SCL: I2C BUS時(shí)鐘輸入。SDA：I2C BUS 數(shù)據(jù)輸入/輸出。AGND：模擬地，模擬信號(hào)和基準(zhǔn)電源的參考地 圖1 PCF58914.仿真原理圖設(shè)計(jì)圖2 仿真原理圖5.軟件設(shè)計(jì)（部分代碼） 圖3 開(kāi)始 界面顯示圖4 DS18B20設(shè)置與實(shí)時(shí)溫度界面顯示6.電路原理圖與PCB圖圖5 原理圖圖6 PCB圖實(shí)時(shí)溫度顯示主要展示DS18B20溫度傳感器所測(cè)試出來(lái)的溫度7.作品展示1報(bào)警溫度最大值設(shè)置通過(guò)控制按鍵2進(jìn)入設(shè)置界面，再第一次按下按鍵3，便可進(jìn)入設(shè)置報(bào)警溫度最大值頁(yè)面，通過(guò)調(diào)整箭頭指向的變阻器可調(diào)節(jié)報(bào)警溫度。2報(bào)警溫度最小值設(shè)置在2的情況下，第二次按下按鍵3便可進(jìn)入設(shè)置報(bào)警溫度最小值頁(yè)面，同樣通過(guò)調(diào)整箭頭指向的變阻器可調(diào)節(jié)報(bào)警溫度。34報(bào)警溫度范圍值顯示再3的情況下，第三次按下按鍵3便顯示出已調(diào)試好的報(bào)警溫度范圍。8.作品的亮點(diǎn)和缺點(diǎn)：亮點(diǎn)： 1.本作品能通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器快速地設(shè)置在有效溫度范圍內(nèi)（1085）的任意控制溫度的上下限，與傳統(tǒng)的按鍵調(diào)節(jié)溫度范圍相比，其具有易操作，調(diào)