单片机的水温控制系统设计
摘 要 1一、引言 2（一）课题研究的背景 2（二）设计的目的和意义 2二、整体设计 2三、方案论证 3（一）温控主控器 3（二）温度的测量 3（三）温度设置 4（四）显示的模块 5（五）电源的选取 5四、硬件设计 5（一）单片机主控制模块 5（二）显示电路 6（三）数码管显示驱动电路 6（四）防水型DS18B20温度传感器 7（五）继电器加热控制电路 7（六）按键控制电路 8五、软件设计 8（一）主程序 8（二）读温度子程序 8（三）温度转换子程序 10（四）计算温度子程序 10（五）温度显示子程序 10六、实物调试 11七、小结 13参考文献 14致谢 15附录一 源程序 16附录二 电路原理图 26附录三 实物图和PCB 27附录四 元器件清单 28摘 要本设计的核心是STC89C52单片机，它负责处理由DS18B20采集到的数据信息，进行分析后传送给数码管显示，同时也要执行我们交给它的任务根据当前的水温和我们设定的温度判断是否需要进行加热。源程序编写使用C语言和KEIL软件,设计一个能够控制水温温度的控制器主要用于热水器等应用。当水温达不到我们需要的温度范围时，需要对水温进行加热，所以在继电器上可以外接一个加热装置比如热得快。当当前的水温高于我们所需要的水温最高值时，不供电，继电器断开不加热。当当前水温又低于我们所需水温下限时，给继电器供电，继电器吸合加热。同样我们也可以设定一个统一温度，功能还是一样，满足不同人的需求。精准的温度和智能的控制符合现代人们对热水器的基本要求。
目 录
Abstract
This design is the core of the STC89C52 singlechip microcomputer, it is responsible for handling by the DS18B20 to collect information, data analysis will be given to the digital tube display, and then we give its mission, according to the current water temperature and set temperature we decide if we need t
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
o be heated. Source program written using C language and KEIL software, design a can control the water temperature controller is mainly used in various applications such as water heaters. When the water temperature to reach the temperature we need, need to heat the water, so on the relay can be an external a heating device such as soon. When the water temperature is higher than what we need when the water temperature, not electricity, relay disconnect no heating. When the current required water temperature, water temperature and lower than we give power relay, relay and heating. Precise temperature and intelligent control in accordance with the basic requirements of modern people to the water heater.
【KEY WORDS】: SCM; DS18B20 temperature sensor; STC89C52 singlechip microcomputer
一、引言
（一）课题研究的背景
现代人们生活水平的不断提高，人们对热水器的需求逐渐提高，在现代快节奏的生活步伐中热水器有很重要的地位。传统的煤气热水器因为使用的是天然气。燃气热水器受限水压，同时天然气的安全性较差，我们都可以从新闻报道里得知燃气热水器的爆炸、中毒的事件频发。作为现代的消费者肯定需要更加安全，更加完善的热水器，所以电热水器收到了人们的广泛关注，并且得到了广大用户的认可和肯定。它的优点有很多，能够适应各种天气变化，既卫生又安全，有些高档的产品甚至还带有防触电的装置，不必分室安装，调温简洁方便这些优点非常符合现在人们对热水器的要求。
（二）设计的目的和意义
电热水器在人民的生活中是不可缺少的一种生活电器，作为现代的消费者肯定需要更加安全，更加完善的热水器，所以电热水器收到了人们的广泛关注，并且得到了广大用户的认可和肯定。它的优点有很多，智能的控制，能够适应各种天气变化，既卫生又安全，有些高档的产品甚至还带有防触电的装置，不必分室安装，调温简洁方便这些优点非常符合现在人们对热水器的要求。
此次毕业设计热水器的是通过以STC89C52为核心的设计实现。水温检测采用防水型DS18B20温度传感器，通电后按下复位即会通过数码管显示当前的水温温度，并且此设计采用自动加热的继电器模块，我们可以设定一个温度范围，当水温温度低于我们设置所需的温度最低值时，便会通电开始加热，然后当温度达到我们所需要的温度最高值时断电断开停止加热。我们不仅可以设置温度范围也能只设定一个统一温度值，这样可以满足不同人的要求，更加智能。
二、整体设计
如果把设计比喻成一个人的话，那么STC89C52就是这个人的大脑负责处理各种信息，按键相当于我们的手负责控制我们需要的温度，水温检测就好比我们的感觉系统交由防水型DS18B20，然后由共阳数码管显示数据信息。大致的模块包括：显示模块、电源模块、测温模块、按键模块、主控模块、加热模块和单片机主程序。系统框架图如图1。首先上电按下开始按钮同时按下复位按钮，此时数码管显示的温度时当前的温度，然后通过设置按键，+键和键设定我们需要的温度上下限，温度范围在0℃100℃之间，然后单片机执行程序判断是否需要加热，我们调节温度幅度为0.1℃但是我们可以通过按住按键连续增大或者减小温度，这样我们设置温度更加简单快速。
图1 系统框架图
三、方案论证
（一）温控主控器
方案一：
采用CPLD可编程逻辑器件作为控制器。CPLD在硬件特性上因其大规模、高密度、稳定性高的优点，所以可以实现很多复杂的逻辑功能。正是因为它的特点决定它适合大型且复杂的处理系统。但是我的设计的系统运行的模式比较简单，如果用CPLD就有点大炮打蚊子的感觉了，然后考虑到我们的经济水平，没有使用CPLD作为控制器的必要。
方案二：
在现代很多的热水器或者空调等等和温度相关的电器的控制电路也有STC89C52，所以我们完全可以用它作为控制核心，在热水器应用上面的发展也有了一段历史了。STC89C52单片机的控制简单、方便、处理速度也较快。出于设计的要求和经济水平的局限，我们采用STC89C52单片机用作控制器已经绰绰有余了。
（二）温度的测量
方案一：
防水型DS18B20传感器支持数字温度信号转换输出。单片机处理和控制数字信号数据比较方便，可以省去传统的测温的很多外围电路，而且这个芯片的物理性和化学性是最稳定的，它甚至可以用作工业生产的温度测量，同时它的元件线性也是很好的。在0℃100℃之间它的偏差值不大于1℃，它的体积小我们在焊接电路板的时候能够给其他的器件留有更多的空间，而且也不容易损坏，精度较高而且可靠性也高，抗干扰能力好，在现在的温度相关的电器也是应用很广泛很适合我们这次设计。
目 录
Abstract
This design is the core of the STC89C52 singlechip microcomputer, it is responsible for handling by the DS18B20 to collect information, data analysis will be given to the digital tube display, and then we give its mission, according to the current water temperature and set temperature we decide if we need t
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
o be heated. Source program written using C language and KEIL software, design a can control the water temperature controller is mainly used in various applications such as water heaters. When the water temperature to reach the temperature we need, need to heat the water, so on the relay can be an external a heating device such as soon. When the water temperature is higher than what we need when the water temperature, not electricity, relay disconnect no heating. When the current required water temperature, water temperature and lower than we give power relay, relay and heating. Precise temperature and intelligent control in accordance with the basic requirements of modern people to the water heater.
【KEY WORDS】: SCM; DS18B20 temperature sensor; STC89C52 singlechip microcomputer
一、引言
（一）课题研究的背景
现代人们生活水平的不断提高，人们对热水器的需求逐渐提高，在现代快节奏的生活步伐中热水器有很重要的地位。传统的煤气热水器因为使用的是天然气。燃气热水器受限水压，同时天然气的安全性较差，我们都可以从新闻报道里得知燃气热水器的爆炸、中毒的事件频发。作为现代的消费者肯定需要更加安全，更加完善的热水器，所以电热水器收到了人们的广泛关注，并且得到了广大用户的认可和肯定。它的优点有很多，能够适应各种天气变化，既卫生又安全，有些高档的产品甚至还带有防触电的装置，不必分室安装，调温简洁方便这些优点非常符合现在人们对热水器的要求。
（二）设计的目的和意义
电热水器在人民的生活中是不可缺少的一种生活电器，作为现代的消费者肯定需要更加安全，更加完善的热水器，所以电热水器收到了人们的广泛关注，并且得到了广大用户的认可和肯定。它的优点有很多，智能的控制，能够适应各种天气变化，既卫生又安全，有些高档的产品甚至还带有防触电的装置，不必分室安装，调温简洁方便这些优点非常符合现在人们对热水器的要求。
此次毕业设计热水器的是通过以STC89C52为核心的设计实现。水温检测采用防水型DS18B20温度传感器，通电后按下复位即会通过数码管显示当前的水温温度，并且此设计采用自动加热的继电器模块，我们可以设定一个温度范围，当水温温度低于我们设置所需的温度最低值时，便会通电开始加热，然后当温度达到我们所需要的温度最高值时断电断开停止加热。我们不仅可以设置温度范围也能只设定一个统一温度值，这样可以满足不同人的要求，更加智能。
二、整体设计
如果把设计比喻成一个人的话，那么STC89C52就是这个人的大脑负责处理各种信息，按键相当于我们的手负责控制我们需要的温度，水温检测就好比我们的感觉系统交由防水型DS18B20，然后由共阳数码管显示数据信息。大致的模块包括：显示模块、电源模块、测温模块、按键模块、主控模块、加热模块和单片机主程序。系统框架图如图1。首先上电按下开始按钮同时按下复位按钮，此时数码管显示的温度时当前的温度，然后通过设置按键，+键和键设定我们需要的温度上下限，温度范围在0℃100℃之间，然后单片机执行程序判断是否需要加热，我们调节温度幅度为0.1℃但是我们可以通过按住按键连续增大或者减小温度，这样我们设置温度更加简单快速。
图1 系统框架图
三、方案论证
（一）温控主控器
方案一：
采用CPLD可编程逻辑器件作为控制器。CPLD在硬件特性上因其大规模、高密度、稳定性高的优点，所以可以实现很多复杂的逻辑功能。正是因为它的特点决定它适合大型且复杂的处理系统。但是我的设计的系统运行的模式比较简单，如果用CPLD就有点大炮打蚊子的感觉了，然后考虑到我们的经济水平，没有使用CPLD作为控制器的必要。
方案二：
在现代很多的热水器或者空调等等和温度相关的电器的控制电路也有STC89C52，所以我们完全可以用它作为控制核心，在热水器应用上面的发展也有了一段历史了。STC89C52单片机的控制简单、方便、处理速度也较快。出于设计的要求和经济水平的局限，我们采用STC89C52单片机用作控制器已经绰绰有余了。
（二）温度的测量
方案一：
防水型DS18B20传感器支持数字温度信号转换输出。单片机处理和控制数字信号数据比较方便，可以省去传统的测温的很多外围电路，而且这个芯片的物理性和化学性是最稳定的，它甚至可以用作工业生产的温度测量，同时它的元件线性也是很好的。在0℃100℃之间它的偏差值不大于1℃，它的体积小我们在焊接电路板的时候能够给其他的器件留有更多的空间，而且也不容易损坏，精度较高而且可靠性也高，抗干扰能力好，在现在的温度相关的电器也是应用很广泛很适合我们这次设计。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/txgc/921.html
