基于单片机的水温控制系统的设计

基于单片机的水温控制系统的设计(任务书,开题报告,论文13500字,程序清单)
摘要
温度的变化与生活息息相关，为了加强日常生活的便利性，越来越多的智能化家用电器进入人们的生活中。本文以热水器为应用对象，利用单片机在自动控制系统中的便利性和功能性，设计了一种基于单片机的水温控制系统，以AT89S51为控制核心，搭配多种功能电路来实现对水温的控制。
设计中采用DS18B20温度传感器测量温度，测得数据与单片机中预设值比较，通过继电器对温度进行控制。除了控制部分外，还有按键设置和数码管显示部分，方便用户读取温度和调节期望温度。为了保证热水器的安全性，系统还设计了自动上水功能，防止空水箱加热造成危险。软件方面采用结构化编程，方便功能修改和维护。从系统的仿真结果中，可以看到系统检测显示温度十分准确，能够在水温过低时及时加热，当水位过低时也能及时增加储水量，验证了系统控制水温的可行性。
关键字：AT89S51；温度传感器；温度控制
 
Abstract
The temperature changingis closely related to life, in order to enhance the convenience of daily life, more and more intelligent household appliancesappearin people's lives. Taking the water heater as the application object, this paper designs a water temperature control system based on single-chip computer by using the convenience and function of single-chip computer in the automatic control system..The system which takeAT89S51 as the control core achieved water temperature control with a variety of functional circuits.
In the design, the system uses DS18B20 temperature sensor to measure temperature, then the measured data are compared with the preset values in the single chip computer, at the last, the system controls temperature by relay. In addition to the control part, there are button settings and digital tube display part to facilitate users to read the temperature and adjust the desired temperature. In order to ensure the safety of the water heater, the system also designed an automatic water supply function to prevent the danger caused by the heating of the empty water tank. The software uses structured programming to facilitate functional modification and maintenance. From the simulation results of the system,it can be seen that the system can accurately measure and display temperature, the water can be heated in time when the water temperature is too low, and system can also increase the water storage in time when the water level is too low,so the results verify the feasibility of the system to control the water temperature.
Key Words:AT89S51; Temperature sensor; Temperature control
 

目录
第1章绪论    1
1.1 温度控制系统研究的背景及目的    1
1.2 温度控制系统的发展现状    1
1.3 单片机的发展与应用    1
1.4 本文工作和章节安排    2
第2章水温控制系统总体设计    3
2.1 控制系统的任务及目标    3
2.2 控制系统的方案选择    3
第3章水温控制系统硬件设计    5
3.1 单片机控制电路设计    5
3.1.1 AT89S51单片机的介绍    5
3.1.2 单片机各引脚的功能    5
3.1.3 单片机接口电路配置    7
3.2 温度测量电路    7
3.2.1 DS18B20芯片介绍    7
3.2.2 DS18B20芯片测温原理    9
3.2.3 DS18B20测温电路设计    10
3.3 数码管显示电路    10
3.3.1 驱动芯片MAX7219    10
3.3.2 显示模块电路图    11
3.4 水位检测电路    12
3.5 按键控制与报警电路    12
3.6 加热驱动电路    13
第4章水温控制系统软件设计    15
4.1 控制主程序设计    15
4.2 测温程序设计    16
4.2.1 DS18B20的操作时序    16
4.2.2 温度采集子程序    17
4.3 显示模块程序设计    17
4.3.1 MAX7219初始化设置    17
4.3.2 温度值显示子程序    19
4.4 按键设置功能实现及中断子程序    19
第5章系统仿真    21
5.1 温度检测和实时显示    21
5.2 按键控制温度范围仿真    22
5.3 加热电路仿真    23
5.4 水位检测及控制仿真    25
第6章结论    26
参考文献    27
致谢    28