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基于单片机饮水机温度控制的设计(实物图+原理图+PCB图+程序)☆
来源:2BYSJ.CN 资料编号:2BYSJ2760100  客服QQ:281788421(为了更好的为您服务,请先加好友) 类别:单片机

摘  要
温度是表征物体冷却程度的物理量,也是一种最基本的环境参数。在农工业生产及日常生活中,对温度的测量及控制始终占据着极其重要的地位。目前,典型的温度测控系统由模拟式温度传感器、A/D 转换电路和单片机组成。由于模拟式温度传感器输出的模拟信号必须经过A/D 转换环节获得数字信号后才能与单片机等微处理器接口,因而使得硬件电路结构复杂,成本较高。而以DS18B20 为代表的新型单总线数字式温度传感器集温度测量和A/D转换于一体,直接输出数字量,与单片机接口电路结构简单,广泛使用于距离远、节点分布多的场合,具有较强的推广应用价值。
饮水机温度控制,也就是要符合人们需求的生活用水,先要把水烧开,然后使水温保持一定的温度,方便人们饮用。本文介绍了DS18B20型数组温度传感器内部结构以及工作时序,并提出了以DS18B20和AT89C51为主要器件设计的数字温度计审计方案,时间证明该数字温度计的测温范围为-50到+110°精度误差在0.1以内,具有测温精度高,控制性能良好等特点。饮水机温控系统是以单片机(AT89C51)为核心,使用DS18B20对温度采进行采集、并且控制固态继电器SSR-10A对加热管进行加热,从而达到对温度的控制,然后使用液晶屏TS1602-1显示。
本文介绍了单片机监控温度,DS18B20用来采集实时温度,固态继电器SSR-10A用在频率较快的PWM控制,无机械触点防止了火花等不安全因素的发生。
关键词:单片机AT89C51;液晶屏TS1602-1;温度采集芯片DS18B20;固态继电器SSR-10A;
 
Abstract
The temperature is attributes the object cooling degree the physical quantity, is also one kind of most basic environment parameter. In the agriculture industrial production and the daily life, is occupying the extremely important status throughout to the temperature survey and the control. At present, the typical temperature observation system by the simulation type temperature sensor, A/D switching circuit and the monolithic integrated circuit is composed. Because the simulation type temperature sensor outputs the simulated signal must obtains the digital signal after A/D transformation link be able with microprocessor connections and so on monolithic integrated circuit, thus causes the hardware circuit structure to be complex, the cost is high. But as representative's new single main line digital temperature sensor collection temperature survey and A/D transforms take DS18B20 in a body, the direct output digit quantity, is simple with the monolithic integrated circuit interface circuit structure, the widespread use in is away from, the node to distribute many situations far, has the strong promotion application value.
Use monolithic machine to monitor the temperature height, DS18B20 has used the acquisition real time temperature , solid state relay SSR-10A has used insecure factor occurrence such as controlling , there being no machinery contact in quicker PWM of frequency to have guarded against a spark
Key words: SCM AT89C51; LCD TS1602-1;temperature acquisition  DS18B20;Solid state relay SSR-10A
 
系统主要是由单片机最小系统,液晶模块,测温模块,固态继电器PWM控制模块,电源模块组成。
其中,电源模块可以由两种供电方式。一种是USB供电,一种是插针供电。以上两种供电方式,扩宽了调试地点,大大的方便了程序的调试。其中模块包含和常用的,整流滤波,二极管反相保护等常用功能。
固态继电器是PWM控制的主要器件,通过单片机的控制,借固态继电器来实现频率较快的PWM控制。
测温模块使用的是只能的测温芯片DS18B20。其内部具有A/D转换,通过单片机读出的数据直接就数字信号,不用在经过外部A/D转换。使用DS18B20大大的简化了硬件电路的设计,并且测量数据准确并稳定。
液晶模块四TS1602,两行,每行是16个字符。完全符合设计的需要。
单片机是核心,单片机控制各个器件,并协调好,处理数据,并最终显示。
功能介绍:
饮水机温控系统主要是控制水的温度,是用户使用起来方便。
首先,第一次加水的时候,通过单片机的控制,水要烧开。得到干净卫生的饮用水。其次是,温度恒定在设计值附近,使得用户可以随时饮用适合自己温度的饮用水。本系统并有一个简单的测量液面的设计,可以使得用户不必自己给饮水机加水,当饮水机的水位低于一定值时,单片机会检测到一个信号,并驱动电子阀门打开,给饮水机的水桶加水。当水位达到一定高度时,单片机又会控制阀门关闭。






目    录
引言 1
1.1设计方案论证 2
1.2设计流程图 2
1.3采用的芯片 3
1.4电路模块 3
2 饮水机的硬件设计 5
2.1饮水机的主要原理 5
2.2 MCS-51系列单片机的连接 6
2.2.1 MCS-51芯片选择 6
2.2.2单片机复位 10
2.2.3A/D转换器 11
2.3 DS1820测温模块 12
2.3.1DSl820与单片机的连接 13
2.3.2 DSl820结构 14
2.4 24C04的管脚 19
2.5 液晶屏TS1602 20
2.6其它芯片 20
3 软件设计过程 24
3.1软件设计流程图 24
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3.2 DS1820测温编程 24
3.2.1 DSl820时序读写 26
3.3单片机编程 27
3.3.1I/O接口 27
4 电路调试 29
5  总 结 32
谢  辞 33
参考文献 34
附 录 35

附 录
饮水机温控系统部分程序:
#include<at89x52.h>
#include <absacc.h>
#include <INTRINS.H>
#define LCD_DATA_PORT  P0

#define LCD_EN         P2_2   // P3_4
#define LCD_RS         P2_0   // P1_7
#define LCD_RW         P2_1   // P3_3

sbit Add_Key   = P1 ^ 2;//加1
sbit Add2_Key  = P1 ^ 1;//键1
sbit OK_Key    = P1 ^ 0;//显示光标
sbit int_Key   = P1 ^ 3;//
sbit HOT_KEY   = P3 ^ 0;//确定加热键
sbit deng      = P3 ^ 1;//加热指示灯
sbit hot       = P1 ^ 4;//固态继电器控制端
//sbit ring      = P2 ^ 4;//蜂鸣器

unsigned char clock=0;//调整蜂鸣器发音频率
unsigned char string1[] = "NOW:  . C";
//unsigned char string2[9] = "SET:  ' C";//有乱码,默认只有一个结束位'\0'
unsigned char string2[11] = {'S','E','T',':',0,0,'.',0,'C','\0','\0'};
 

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