单片机水温控制系统论文.doc
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本科毕业论文(设计)
题目:
基于单片机水温控制系统设计
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年月日贵州大学本科毕业论文(设计)
诚信责任书
本人郑重声明:
本人所呈交的毕业论文(设计),是在导师的指导下独立进行研究所完成。
毕业论文(设计)中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。
特此声明。
论文(设计)作者签名:
日期:
2014年6月7日
目录
摘要 1
第一章引言 3
1.1系统设计的背景 3
1.2研究的目的及其意义 3
1.3水温控制系统的国内外现状和发展趋势 3
第二章系统相关技术介绍 5
2.1单片机知识介绍 5
2.1.1单片机组成结构 6
2.1.2单片机内部结构 6
2.1.3单片机的引脚说明 6
2.2DS18B20温度传感器应用解析 8
2.2.1DS18B20的主要特征 8
2.2.2DS18B20封装结构图 9
第三章系统各部件设计 10
3.1硬件电路分析和设计报告 10
3.2单片机最小系统电路 10
3.2.1复位电路 10
3.2.2晶震电路 10
3.3键盘电路 11
3.4数码管和指示灯显示电路及报警电路 12
3.4.1数码管显示说明 12
3.4.2运行指示灯说明 13
3.4.3报警电路 13
3.5系统的抗干扰措施 13
3.5.1DS18B20介绍 13
3.5.2DS18B20的单线(1-wirebus)系统 14
3.5.3DS18B20的供电方式 16
3.5.4DS18B20设计中应注意的几个问题 17
第四章系统总设计 18
4.1主程序流程图 18
4.2各个模块的流程图 19
4.2.1读取温度DS18B20模块的流程 19
4.2.2键盘扫描处理流程 22
4.2.3报警处理流程 22
第五章系统调试 24
5.1硬件电路调试 24
5.2软件调试 25
5.3系统操作说明 25
第六章总结与展望 26
参考文献 27
致谢 28
附录1单片机水温控制系统程序 29
单片机水温控制系统设计
摘要
随着科学技术的不断发展,和人们对生活品质要求的不断提高,现代电子产品在大众的生活中有着举足轻重的作用,产品的功能、性能也随着人们的要求不断完善,不断提高。
在此要求下,设计了一个基于单片机的水温控制系统,以单片机为核心,完成测量水温、温度加热、水温现实和报警灯功能。
系统采用了DS18B20采集温度,用键盘设定所需温度,设定温度与现实温度都通过数码管显示出来,当温度达到设定温度时自动报警。
通过基于单片机水温控制系统设计的实验,表明以单片机为核心可以实现对水温的控制,也可以根据用户的需要进行设置。
该系统应用广泛,在该系统的基础上在进行改善可达到更理想的用途。
在工业生产中温度、压力、流量和液位是四种常用的物理量,其中温度是一个非常重要的过程量,因为它直接影响燃烧、化学反应、发酵、烘烤、煅烧、蒸馏、浓度、挤压成型,结晶以及空气流动等物理和化学过程。
温度控制在工业领域应用非常广泛,由于其具有影响因素多、参数多变、运行惯性大、控制滞后等特点,所以对控制调节器要求较高。
温度控制不好就会引起生产安全,产品质量和产量等一系列问题。
在日常生活中水温也是经常要用的参量,如饮水机、热水器、浴池、游泳池等都需要对水温进行控制,从而使人们生活更为便利。
针对这个系统而言,是以89C51单片机为核心,配合温度传感器,信号处理电路,显示电路,输出控制电路等组成,软件选用C语言编程。
单片机将温度传感器监测到的水温,显示于LED数码管显示器上,可根据用户设定对水温进行加热以及对于设定温度高于或低于界限温度时报警。
系统灵活性强,易于操作,可靠性高,在将来会有更广阔的发展前景。
关键词:
C51单片机,温度控制,DS18B20
Design of temperature control system basedon MCU
Abstract
Withthedevelopmentofscienceandtechnology,andthecontinuousimprovementofqualityoflife,andmodernelectronicproductsplayanimportantroleinthepubliclife,productfeatures,performanceaspeoplecontinuetoimprove,andcontinuouslyimprove.Underthisrequirement,designedawatertemperaturebasedonsingle-chipmicrocomputercontrolsystemwithSCMasthecorecompletedrealityheatingwatertemperature,temperaturemeasurement,temperatureandthealarmlampfunction.SystemusesaDS18B20collectedtemperature,setthedesiredtemperaturewiththekeyboard,thesettemperatureandactualtemperaturethroughthedigitaldisplay,automaticalarmwhentemperaturehasreachedthesettemperature.Throughthedesignoftemperaturecontrolsystembasedonsingle-chipmicrocomputerexperimentshowedthatSCMasthecorecanrealizetemperaturecontrol,canalsobesetaccordingtouser'sneeds.Thesystemiswidelyusedinthatsystemimprovementscanbeachievedonthebasisofabetteruseof.Inindustrialproductionoftemperature,pressure,flow,andlevelarefourcommonlyusedphysicalquantities,wherethetemperatureisaveryimportantprocessbecauseitdirectlyaffectsthecombustion,chemicalreaction,baking,roasting,calcination,distillation,concentration,extrusion,crystallization,andairmovement,andotherphysicalandchemicalprocesses.Temperaturecontroliswidelyusedinindustry,becauseoftheirnumber,parameter,variable,influencingfactorsoperatingcontroloflargeinertia,hysteresischaracteristics,sothecontrolregulatortodemandhigher.Poortemperaturecontrolcancausetheproductionsafety,productqualityandproductivityandotherproblems.Intheparametersofthewatertemperatureisoftenusedineverydaylife,suchaswatercoolers,waterheater,hottub,pool,neededtocontrolthewatertemperature,soastomakepeople'sliveseasier.Forthissystem,Is89C51SCMasthecore,withthetemperaturesensors,signalprocessingcircuit,displaycircuits,outputcontrolcircuitsandothercomponents,softwareusingclanguageprogramming.Monolithictemperaturesensorstomonitorwatertemperature,displayedontheLEDdigitaltubedisplay,toheatthewatertemperaturecanbesetaccordingtotheuser,andwhenthesettemperatureisaboveorbelowthelimittemperaturealarm.Systemflexibility,easeofoperation,highreliability,andwillhavebroaderprospectsfordevelopmentinthefuture.
KEYWORDS:
SCM,temperatrecontrol,DS18B20
第一章引言
随着科学技术的进步,水温控制在生活中的地位越来与重要,水温控制系统在温度控制区域受到广泛的应用。
1.1 系统设计的背景
在能源日益紧张的今天,电热水器,饮水机,电饭煲之类的家用电器在保温时,由于其简单的温控系统,利用温敏电阻来实现温控,因而会造成很大的能源浪费。
本系统是以AT89C51单片机为核心,配合温度传感器,信号处理器,显示电路,输出控制电路等组成,软件选用C语言编程。
单片机可将温度传感器检测到的水温现实于LED数码显示器上。
目前,国外温度控制系统及仪表正朝着高精度智能化,小型化等方面快速发展。
温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛,但从国内生产的温度控制器来讲,总体发展水平仍然不高,与国外的日本,美国,德国等先进国家相比,仍有较大差距。
1.2 研究的目的及其意义
温度控制无论是在工业生产中,还是在日常生活中都起着非常重要的作用,过
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