水温控制系统设计课题论文.docVIP

水温控制系统 摘要： 该水温控制系统采用单片机进行温度实时采集与控制。温度信号由“一线总线”数字化温度传感器在-10+85°C范围内, 固有测温分辨率为0.5 ℃（1）温度设定范围为40～90，最小区分度为1，标定温度≤1。（2）环境温度降低时（例如用电风扇降温）温度控制的静态误差≤1。（3）用十进制数码管显示水的实际温度。系统模块分为：模块，显示模块，模块，模块，数字温度传感器DS18B20DS18B20与传统的热敏电阻相比，他能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线（单线接口）读写,因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。他在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面带来了令人满意的效果。数字温度传感器DS18B20CPU（ 89C52）首先写入命令给DS18B20，然后DS18B20开始转换数据，转换后通过89S52来处理数据。数据处理后的结果就显示到数码管上。DS18B20可以被编程，所以箭头是双向的本系统采用采用了DS18B20单总线可编程温度传感器,来实现对温度的采集和转换，大大简化了电路的复杂度—2mA。所以在位码和段码都加上了同相驱动器。 键盘采用按键开关经上拉电阻分别接P1.0、P1.1、P1.2口上，起到控制、上调和下调作用。每按上调和下调键，设定温度值增1减1。单片机XTAL2、XTAL1接12MHZj晶振，提供系统时钟基值。另RESET接复位按键。原理图如图2.2.4所示。 图2.2.4 键盘、显示、控制器部分原理图 3.　系统软件设计 系统的软件设计采用汇编语言，对单片机进行变成实现各项功能。 主程序对模块进行初始化，而后调用读温度、处理温度、显示、键盘、和继电器各模块。用的是循环查询方式，来显示和控制温度。 图3.1.1　主程序流程图 4. 系统测试 4.1 静态温度测试 测试方式：由于种种条件的限制，采用模拟加热方式进行测试。利用继电器的指示灯来显示继电器的动作。红灯表示加热，绿灯表示降温。 测试结果如表4.1.1所示： 表4.1.1 测试结果数据 标准温度/℃ 测量温度/℃ 误差/℃ 4.2动态温控测量 测试方式：加热方式用体温对传感器DS18B20进行加热。设定控制温度，记录超调温度，稳态误差。超调温度与加热的功率有关，这里不再测量。 测量结果如表4.2.1所示： 表4.2.1 测试结果数据 设定温度/℃ 超调温度/℃ 稳态误差/℃ 4.3结果分析 有以上的测量结果可见，系统基本上达到了所要求的指标，静态测温的精度主要由DS18B20来决定。 在控温指标中，影响系统的性能的因素很多。最关键的是加热系统本身的物理性质及控制算法。由于条件的限制，在本设计中采用体温进行测试。 附录1： 产品使用说明 本水温控制系统能在0～9附录2 ： 系统硬件原理图 附录3：软件程序清单 TEMPERATURE_L DATA 31H ;DS18B20低8位Buffer TEMPERATURE_H DATA 30H ;DS18B20高8位Buffer  TEMPERATURE_HC DATA 32H ;计算后十位的BCD码存放BUFFER TEMPERATURE_LC DATA 33H ;计算后的个位和小数位的BCD码存放BUFFER TEMPERATURE_ZH DATA 34H ;计算后十位和个位HEX码的存放BUFFER  DIS_BUF_X DATA 35H ;数码管小数位Buffer DIS_BUF_G DATA 36H ;数码管个位Buffer DIS_BUF_S DATA 37H ;数码管十位Buffer  KEY_BUF_G DATA 39H ;键盘输入后，的个位值 KEY_BUF_S DATA 49H ;键盘输入后，的十位值 K_ENTER EQU P1.0 ;输入数据确认按钮 K_UP EQU P1.1 ;上调按钮 K_DOWN EQU P1.2 ;下调按钮  P_DS18B20 EQU P3.0 ;读取DS18B20的输入端口 P_SWITCH EQU P1.7 ;继电器控制端口,1－加热，0－断开 P_FAN EQU P1.5 ;风扇控制，1-降温，0-断开