多功能烧开水精要.doc

《检测理论及其应用》课程设计报告 单 位：自动化学院 学生姓名：郭小航 专 业：测控技术及仪器 班 级 学 号：2014212596 指导老师： 成 绩： 设计时间：2016年 11月 自动化学院制  题目 多功能电热开水炉温控系统设计 指导教师： 3、设计要求： （1）利用单片机设计一个多功能电热开水炉温控系统。系统具有如下功能： （2 实时检测水温并显示； （3）实现温水区的温度控制（控温温度可调整）； （4）实现开水区的温度控制。 4、给定条件： （1）8051单片机最小系统； （2）ADC，DAC器件； （3）温度传感器 5、设计： （1）方案论证，并确定系统设计方案 （2）给出系统框图 （3）电路设计或给出电路仿真图（加热系统可用点亮LED灯代替） （4）软件设计（画出程序流程图，并给出相应模块程序代码） （5）结合实际工程需求，撰写设计报告。 摘要 在本次多功能电热开水炉温控系统的课程设计中，首先我们与指导老师沟通交流确定分工情况，然后小组成员之间经过协商讨论对校园内位于二教、三教的电热水炉进行实地考察后确定了我们的设计方案。我们的设计主要是实时检测水温，考虑到绿色环保、人员操作安全、节约成本等因素，在能实现基本功能的条件下我们使用5v的电源。从方案的设计并分析、比较到确定，并且在原方案的基础上添加了拓展功能。电路图的绘制、焊接，源程序的编写，完成后进行调试，最后撰写设计报告，我们小组成员一起协商讨论、分工合作，最终成功完成了本次课程设计。 关键词：单片机、温度传感器、数码管、LED灯 目录 摘要 3 项目概述 5 系统设计方案 5 项目分工 6 系统总体设计框图 7 个人设计工作 8 （1） 8 （2） 温度显示模块（四位一体共阴数码管103排阻74hc573） 9 （3） 11 （4） 加热显示模块（两个led灯代替加热） 13 设计总结 14 参考文献 15 附录 16 项目概述 本组实现利用单片机设计一个多功能电热开水炉温控系统，同时显示水温以及用按键控制水温。 控制水温首先要能感知水温，所以我们决定用两个温度传感器来实时监测两组不同的水温，同时传输到数码管上进行显示，而且要实现温度可控，所以要加装按键，用按键来调整需要控制的温度的高低。加热系统我们用LED灯来显示，LED灯亮表示正处于加热，灯灭表示停止加热。 同时，在这基础上，我们增添了一个附加功能，可以让加热系统实现定时关闭。你可以设定一个时间，让加热系统在这个时间到了之后关闭不再工作，需要复位后才重新启动开始工作。 系统设计方案 以AT89C51单片机为控制中心的多功能电热开水炉温控系统。 精度低、可靠性差、功能不完善是目前家电市场上大多传统的电热水炉温控系统的通病，因此电热水器的智能化成为必然趋势。采用单片机来实现电热水器的智能化，主要是因为其采用面向控制的指令系统，实时控制功能特别强。CPU可以直接对I/O口进行输入、输出操作及逻辑运算，并且具有很强的位处理能力，能有针对性的结局由简单到复杂的各类控制任务。单片机作为嵌入式应用的微型计算机，由于其出色的性价比，极强的实用性，它取得了巨大的发展。 AT89C51单片机具有结构简单、控制能力强、可靠性高、体积小价格低等优点在许多行业都得到了广泛的应用。 对于温度传感器方面我们选择的是DS18B20。它是常用的温度传感器，具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点。电缆沟测温，高炉水循环测温，锅炉测温，机房测温，农业大棚测温，洁净室测温，弹药库测温等各种非极限温度场合 我们还用到了2个发光二极管、4个按键、连个数码管、一个开关以及电线若干。 我们的具体思路是：将两个DS18B20温度传感器分别放入两个水箱中（热水区和温水区）。操作人员人为控制两个水箱中的温度于一定的范围内。以温水区为例，当水温低于所设定的温度区间时，发光二极管亮，意味着这时开始加热。当水温达到所设置的温度的上限的时候发光二极管熄灭，与此同时电热水炉停止加热。当水温再次降到温度区间以下时，重复前面所说的加热过程。开水区亦是如此。 在设计中我们设置有4个按键，分别是切换键、“+”键、“-”键和复位键。 此外我们还添加了一个附加功能——定时功能。可认为定