李杨 初级组 题A.docx

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李杨初级组题A

恒温水浴系统

系统目的：

能较稳定地把水温维持在10~60℃之间的任意温度，最小分度值为1℃，当温度达到某一设定值并稳定后，水温的波动控制在±1℃以内。

温度调控达到稳定状态时，给出光提示信号。

当水温达到某一设定值并稳定后，其波动控制在±1℃内。

1、方案比较：

1、温度检测两套方案：

（1）用铂电阻和A/D转换器测量温度。

（2）用DS18B20测量温度，单总线的设计、-55到125℃测温范围和内含数字转换系统，更方便使用测量温度。

因为

（1）中涉及到繁琐的数模转换电路，

（2）更经济实惠方便，本系统采用第二种方案。

2、显示方法：

（1）数码管显示，直接显示实时的温度数字。

（2）液晶显示，价格较贵，而且液晶对温度要求较高，不易保存。

（3）上位机显示，需要串口通信，PC连接。

因为资金有限且掌握的知识有限，故选择第一种方案显示实时温度。

2、设计与论证：

（一）硬件部分

1、硬件总体设计方案：

本系统通过温度传感器DS18B20的DQ数据端采集温度数字数据送给单片机的P3^3引脚，经单片机处理二进制数据成十进制送给八位数据线和P2端连接的四位七段数码管上显示，数码管由三极管驱动，四个段取位分别和P0^6，P0^5，P0^4，P0^3连接。

外部半导体制冷器电路通过一个5V继电器和单片机的P1^0相连，达到单片机对系统温度的调节。

P1^1和P1^2分别接有一个LED发光灯，分别产生调温和恒温的光信号。

2、系统功能模块划分及电路图：

（1）主芯片：

stc89c52rc，采用12MHZ的晶体，主芯片的振荡和复位电路：

（2）DS18B20部分：

（3）数码管显示部分：

（4）继电器指示灯部分：

（5）两块半导体制冷器串联在继电器常开端，小风扇和它们并联，控温装置放在容器的一侧，风扇和制冷片中间隔着一个散热器。

（2）软件部分

1、软件设计方案：

以DS18B20的读写温度数据和数码管显示实时温度程序为主，加上对测得温度处理在外部显示信号。

2、流程图：

判断有无DS18B20

DS18B20复位

开始

无

有

读出实时温度转化为十进制

数码管显示十进制温度数字

否

是

继电器断开，仅指示灯2发光

继电器吸合，外部温控电路工作，仅指示灯1发光

温度达到预定值±1？

3、软件代码：

#include

#defineucharunsignedchar

#defineuintunsignedint

sbitDQ=P3^3;//DS18B20数据接口

sbitp6=P0^6;//四位数码管段选位

sbitp5=P0^5;

sbitp4=P0^4;

sbitp3=P0^3;

sbitjdq=P1^0;//继电器接口

sbitled1=P1^1;//指示灯

sbitled2=P1^2;

codeuchartab[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};//不带小数点

codeuchartab1[]={0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10};//带小数点

uchara,b,t;//a是读数高四位，b是低四位。

t为十进制温度

ucharbai,shi,ge;//温度百十个位数字

uchartemp;//预定温度

//延时函数

voiddelay（uinti）

{

while（i--）;

}

//初始化

bitint_ds18b20（）

{

ucharx=0;

DQ=1;

delay（8）;

DQ=0;

delay（80）;

DQ=1;

delay（14）;

x=DQ;

delay（20）;

returnx;

}

//读一字节

read（）

{

uchari=0;

uchardat=0;

for（i=8;i>0;i--）

{

DQ=0;

dat>>=1;

DQ=1;

if（DQ）

dat|=0x80;

delay（4）;

}

returndat;

}

//写一字节

write（uchardat）

{

uchari=0;

for（i=8;i>0;i--）

{

DQ=0;

DQ=dat&0x01;

delay（5）;

DQ=1;

dat>>=1;

}

delay（4）;

}

//温度处理

voiddeal（uchari）

{

if（itemp+1）

{

jdq=0;

led1=0;

led2=1;

}

else

{

led1=1;

led2=0;

jdq=1;

}

}

//转换函数

voidint_（）

{

while（int_ds18b20（））;

write（0xcc）;

write（0x44）;

}

voidmain（）

{

uintcount=0;

P2=0x00;

int_（）;

delay（2200）;

for（count=0;count<1000;count++）

{

p6=0;

P2=tab[0];

delay（20）;

p6=1;

p5=0;

P2=tab[0];

delay（20）;

p5=1;

p4=0;

P2=tab[0];

delay（0）;

p4=1;

p3=0;

P2=0xc6;

delay（20）;

p3=1;

}

while

（1）

{

delay（120）;

while（int_ds18b20（））;

write（0xcc）;

write（0xbe）;

a=read（）;

b=read（）;

if（b>127）

{

a=~a;

b=~b;

a=a>>4;

t=b<<4;

t=t|a;

t+=1;

shi=t/10;

ge=t-shi*10;

for（count=0;count<123;count++）

{

if（t>=10）

{

p6=0;

P2=0xbf;

delay（20）;

p6=1;

p5=0;

P2=tab[shi];

delay（20）;

p5=1;

p4=0;

P2=tab1[ge];

delay（20）;

p4=1;

p3=0;

P2=0xc6;

delay（20）;

p3=1;

}

else

{

p6=1;

p5=0;

P2=0xbf;

delay（20）;

p5=1;

p4=0;

P2=tab1[ge];

delay（20）;

p4=1;

p3=0;

P2=0xc6;

delay（20）;

p3=1;

}

}

}

else

{

count=0;

a=a>>4;

t=b<<4;

t=t|a;

bai=t/100;

shi=（t-bai*100）/10;

ge=t-（bai*100+shi*10）;

for（count=0;count<123;count++）

{

if（bai）

{

p6=0;

P2=tab[bai];

delay（20）;

p6=1;

}

else

p6=1;

if（shi）

{

p5=0;

P2=tab[shi];

delay（20）;

p5=1;

}

p5=1;

p4=0;

P2=tab1[ge];

delay（20）;

p4=1;

p3=0;

P2=0xc6;

delay（20）;

p3=1;

}

}

deal（t）;

int_（）;

}

}

（三）系统总电路图：

3、缺陷处：

1、只能在烧程序时设定温控预定值，制冷制热前分别要烧录一下程序。

2、制冷和制热时不能自动更换半导体制冷器的正负极，需要手动更换。

3、测温有误差。

4、测试方法与仪器

温度计测量水的温度和显示的比较，检验能否达到恒温的效果。

5、测试结果与分析

由于没有12V电源和外部测温装置，我们没有测试环节，只是自己检测了电路能导通，制冷器散热片能工作。

还要周六用主办方的装置测试。

此项暂无。