浴室水温控制器的设计
目录
声 明 I
一、绪论 1
（一）研究背景 1
（二）国内外研究现状 1
二、浴室水温方案设计 2
（一）设计方案 2
（二）温度传感器选择 2
（三）主控芯片的选择 2
（四）显示模块的选择 3
（五）设计要求 4
三、硬件设计 5
（一）浴室水温电路设计系统 5
（二）AT89C51单片机最小系统 5
1.晶振电路 5
2.复位电路 5
（三）LCD1602显示电路 6
（四）DS18B20温度传感器电路 7
（五）加热电路 7
（六）按键电路 8
（七）声光报警电路 8
（八）24C02存储电路 9
四、软件设计 10
（一）浴室水温主流程设计 10
（二）DS18B20温度流程 11
（三）LCD液晶显示程序 11
（四）自动加热流程 12
（五）声光报警流程 12
五、仿真和调试 14
（一）软件仿真设计 14
（二）仿真调试设计 14
六、总 结 16
附录 17
附录一 原理图 17
附录二 源程序 18
参考文献 51
致 谢 52
一、绪论
（一）研究背景
随着社会的发展，越来越多的浴室出现在人们的生活中。为此，无论是寒冷的冬季，还是炎热的夏季，在浴室洗澡的人特别多，这就需要人们对水池里面的水温进行控制，保持一个适度的水温，不但可以节约电量，还能给顾客一个舒适的环境。对于一些高档的洗浴场所，浴室的环境和水温系统比较起来，水温系统更是主要考虑的因素，浴室适度的水温，可以缓解人的疲劳，去除身体的严寒，还能节约很多不必要的经济成本。为此越来越多的浴室场所，需要对浴室内的温度实现智能化的控制，浴室温度是浴室水温的一个重要的参考数据，由于采用不同的测温传感元件和测量方法，所以数据的精度也是不一样的。本次设计
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保持一个适度的水温，不但可以节约电量，还能给顾客一个舒适的环境。对于一些高档的洗浴场所，浴室的环境和水温系统比较起来，水温系统更是主要考虑的因素，浴室适度的水温，可以缓解人的疲劳，去除身体的严寒，还能节约很多不必要的经济成本。为此越来越多的浴室场所，需要对浴室内的温度实现智能化的控制，浴室温度是浴室水温的一个重要的参考数据，由于采用不同的测温传感元件和测量方法，所以数据的精度也是不一样的。本次设计针对这些存在的问题，设计了一款智能的浴室水温控制系统，采用使用最广的单片机来实现浴室内的水温控制，并通过温度传感器采集的浴室的水温，温度能通过显示器实时显示。浴室内的温度低了，实现自动加热，温度高了，停止加热。通过这种方式，可以有效的节约用电。
（二）国内外研究现状
随着技术的成熟，浴室水温的控制技术将朝着一个崭新的方向去发展，通过不断的改进检测技术上的缺陷，国内的技术人员，通过自己的努力，已经实现了浴室水温控制，在这种控制系统上，能实现温度的检测和显示，但是，在掉电情况下重新启动单片机，启动的程序又会初始化，为此数据会丢失，需要在原先设计的水温控制系统中，加入一个数据存储电路，通过数据的存储，实现单片机掉电后数据的保存，重新上电后，单片机还能继续保持原先设计的数据。这种设计，将会更加的可靠，性能更完善。
二、浴室水温方案设计
（一）设计方案
为了解决浴室水温控制的技术问题，本次设计重点研究浴室内的水温处理，通过DS18B20温度传感器实时的检测到浴室内的水温，并对采集到的低水位和高水位数据进行分析和控制，解决浴室水温保温难的难题。本次设计的方案如下：
浴室水温控制系统，浴室中的水温由DS18B20温度传感器来检测，温度传感器采集到的水温数据传输给单片机，单片机对接收到的温度数据进行计算和处理，最终，把计算出的温度数据，通过LCD1602液晶显示器实时的显示出来。采集的温度数据，如果超过了设定的上限温度时，此时浴室水温系统就会声光报警。当温度低于设计的下限温度，浴室水温加热系统就会加热。通过24C02存储电路，可以更好的保存设计的温度数据。这种设计的完善方案，可以自动的调节浴室的水温，智能化的控制，节约了人力，控制了成本，更好的服务了人们。
（二）温度传感器选择
在浴室水温控制系统中，需要检测浴室的水温，从而实现整个浴室水温的加热。本次选用温度传感器DS18B20，作为浴室水温检测。
在浴室水温控制系统中，选用的DS18B20温度传感器如图2-1所示。
图2-1 温度传感器
在浴室水温控制系统中，选用的DS18B20温度传感器，共有3个引脚，一对电源引脚分别是VCC和GND。还有一个串口引脚DQ，通过串口和单片机的连接实现整个浴室水温的输入和输出通信。
（三）主控芯片的选择
本次基于浴室水温控制系统的设计，选择单片机AT89C51芯片来实现整个电路的控制。
电子技术水平不断提高，单片机技术也在飞速的发展，作为主要的控制芯片，单片机应用的领域非常广，并且单片机技术非常成熟，是一种理想的控制芯片，在本次浴室水温控制系统中，通过单片机来实现控制水温，完全满足人们的需求。
AT89C51单片机作为主控制处理器。该单片机是8位机，工作过程中低功耗，损耗的电流在毫安量级。共计40个管脚， I/O口共计32个，分别是8位的单片机P0端口、单片机P1、单片机P2端口，还有电源引脚VCC，RST复位引脚，接地引脚GND，晶振引脚X1以及引脚X2，EA引脚、ALE引脚、RSEN引脚。AT89C51单片机内部共集成了两个计时器，分别为T0和T1，一个异步串口UART和两个外部中断EX0和EX1，其内部FLASH大小为4k，RAM大小为128字节。
本次选用的AT89C51单片机芯片如图2-1所示。
图2-1 AT89C51芯片
（四）显示模块的选择
本次设计的浴室水温控制器系统中，通过单片
声 明 I
一、绪论 1
（一）研究背景 1
（二）国内外研究现状 1
二、浴室水温方案设计 2
（一）设计方案 2
（二）温度传感器选择 2
（三）主控芯片的选择 2
（四）显示模块的选择 3
（五）设计要求 4
三、硬件设计 5
（一）浴室水温电路设计系统 5
（二）AT89C51单片机最小系统 5
1.晶振电路 5
2.复位电路 5
（三）LCD1602显示电路 6
（四）DS18B20温度传感器电路 7
（五）加热电路 7
（六）按键电路 8
（七）声光报警电路 8
（八）24C02存储电路 9
四、软件设计 10
（一）浴室水温主流程设计 10
（二）DS18B20温度流程 11
（三）LCD液晶显示程序 11
（四）自动加热流程 12
（五）声光报警流程 12
五、仿真和调试 14
（一）软件仿真设计 14
（二）仿真调试设计 14
六、总 结 16
附录 17
附录一 原理图 17
附录二 源程序 18
参考文献 51
致 谢 52
一、绪论
（一）研究背景
随着社会的发展，越来越多的浴室出现在人们的生活中。为此，无论是寒冷的冬季，还是炎热的夏季，在浴室洗澡的人特别多，这就需要人们对水池里面的水温进行控制，保持一个适度的水温，不但可以节约电量，还能给顾客一个舒适的环境。对于一些高档的洗浴场所，浴室的环境和水温系统比较起来，水温系统更是主要考虑的因素，浴室适度的水温，可以缓解人的疲劳，去除身体的严寒，还能节约很多不必要的经济成本。为此越来越多的浴室场所，需要对浴室内的温度实现智能化的控制，浴室温度是浴室水温的一个重要的参考数据，由于采用不同的测温传感元件和测量方法，所以数据的精度也是不一样的。本次设计
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
保持一个适度的水温，不但可以节约电量，还能给顾客一个舒适的环境。对于一些高档的洗浴场所，浴室的环境和水温系统比较起来，水温系统更是主要考虑的因素，浴室适度的水温，可以缓解人的疲劳，去除身体的严寒，还能节约很多不必要的经济成本。为此越来越多的浴室场所，需要对浴室内的温度实现智能化的控制，浴室温度是浴室水温的一个重要的参考数据，由于采用不同的测温传感元件和测量方法，所以数据的精度也是不一样的。本次设计针对这些存在的问题，设计了一款智能的浴室水温控制系统，采用使用最广的单片机来实现浴室内的水温控制，并通过温度传感器采集的浴室的水温，温度能通过显示器实时显示。浴室内的温度低了，实现自动加热，温度高了，停止加热。通过这种方式，可以有效的节约用电。
（二）国内外研究现状
随着技术的成熟，浴室水温的控制技术将朝着一个崭新的方向去发展，通过不断的改进检测技术上的缺陷，国内的技术人员，通过自己的努力，已经实现了浴室水温控制，在这种控制系统上，能实现温度的检测和显示，但是，在掉电情况下重新启动单片机，启动的程序又会初始化，为此数据会丢失，需要在原先设计的水温控制系统中，加入一个数据存储电路，通过数据的存储，实现单片机掉电后数据的保存，重新上电后，单片机还能继续保持原先设计的数据。这种设计，将会更加的可靠，性能更完善。
二、浴室水温方案设计
（一）设计方案
为了解决浴室水温控制的技术问题，本次设计重点研究浴室内的水温处理，通过DS18B20温度传感器实时的检测到浴室内的水温，并对采集到的低水位和高水位数据进行分析和控制，解决浴室水温保温难的难题。本次设计的方案如下：
浴室水温控制系统，浴室中的水温由DS18B20温度传感器来检测，温度传感器采集到的水温数据传输给单片机，单片机对接收到的温度数据进行计算和处理，最终，把计算出的温度数据，通过LCD1602液晶显示器实时的显示出来。采集的温度数据，如果超过了设定的上限温度时，此时浴室水温系统就会声光报警。当温度低于设计的下限温度，浴室水温加热系统就会加热。通过24C02存储电路，可以更好的保存设计的温度数据。这种设计的完善方案，可以自动的调节浴室的水温，智能化的控制，节约了人力，控制了成本，更好的服务了人们。
（二）温度传感器选择
在浴室水温控制系统中，需要检测浴室的水温，从而实现整个浴室水温的加热。本次选用温度传感器DS18B20，作为浴室水温检测。
在浴室水温控制系统中，选用的DS18B20温度传感器如图2-1所示。
图2-1 温度传感器
在浴室水温控制系统中，选用的DS18B20温度传感器，共有3个引脚，一对电源引脚分别是VCC和GND。还有一个串口引脚DQ，通过串口和单片机的连接实现整个浴室水温的输入和输出通信。
（三）主控芯片的选择
本次基于浴室水温控制系统的设计，选择单片机AT89C51芯片来实现整个电路的控制。
电子技术水平不断提高，单片机技术也在飞速的发展，作为主要的控制芯片，单片机应用的领域非常广，并且单片机技术非常成熟，是一种理想的控制芯片，在本次浴室水温控制系统中，通过单片机来实现控制水温，完全满足人们的需求。
AT89C51单片机作为主控制处理器。该单片机是8位机，工作过程中低功耗，损耗的电流在毫安量级。共计40个管脚， I/O口共计32个，分别是8位的单片机P0端口、单片机P1、单片机P2端口，还有电源引脚VCC，RST复位引脚，接地引脚GND，晶振引脚X1以及引脚X2，EA引脚、ALE引脚、RSEN引脚。AT89C51单片机内部共集成了两个计时器，分别为T0和T1，一个异步串口UART和两个外部中断EX0和EX1，其内部FLASH大小为4k，RAM大小为128字节。
本次选用的AT89C51单片机芯片如图2-1所示。
图2-1 AT89C51芯片
（四）显示模块的选择
本次设计的浴室水温控制器系统中，通过单片
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