基于AT89C52的家用水温自动监测系统设计与实现.docx

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基于AT89C52的家用水温自动监测系统设计与实现

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冯家宽卢涵宇王伟伟

摘要：随着人民生活水平的提升，人们对智能家居中的生活用水要求越来越多。本文设计的家用水温自动监测系统，结合AT89C52芯片的性能特点，采用单片机、单线数字温度传感器、液晶显示屏等设计水温监控系统。应用定值开关控制法、PID线性温度控制法和智能温度控制法来控制系统软件，最终实现对水温的精确实时监控。

关键词：AT89C52;DS18B20温度传感器;LCD1602显示屏;温度控制

中图分类号：TP311???文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）14-0213-02

Abstract：Withtheimprovementofpeopleslivingstandards，peoplearedemandingmoreandmorewaterforlivinginsmarthome.Inthispaper，thewatertemperatureautomaticmonitoringsystemforhouseholduse，combinedwiththeperformancecharacteristicsofAT89C52chip，adoptssingle-chipcomputer，single-wiredigitaltemperaturesensor，liquidcrystaldisplayscreen，etc.todesignwatertemperaturemonitoringsystem.Fixed-valueswitchcontrolmethod，PIDlineartemperaturecontrolmethodandintelligenttemperaturecontrolmethodareusedtocontrolthesystemsoftware，andfinallythepreciseandreal-timemonitoringofwatertemperatureisrealized.

Keywords：AT89C52;DS18B20TemperatureSensor;LCD1602Display;TemperatureControl

随着人民群众的生活水平的提高，在智能家居的领域中的温度的监测和控制是十分重要的，并且随着集成电子技术和控制理论知识的不断发展，以单片机为控制核心的温度监测系统以其体积小、成本低、功能强大、简单方便的优势得到智能家居生活中的广泛应用。

本文从软硬件两个方面设计了家用水温自动简易监测系统的运行过程，在监测系统运行过程中主要运用AT89C52单片机、DS18B20单线数字温度传感器、LCD1602液晶显示屏来搭建水温的监控系统。在常用温度控制的算法中，从定值开关控制法、PID线性温度控制法和智能温度控制法中择优选择和进行搭配组合，运用到系统中，实现对水温的精确监控。

1整体系统电路设计

本系统设计共分为六大电路部分：主控部分、数据采集部分、电源部分、供水部分、加热部分、显示部分。系统的整体设计框图如图1所示。主控部分采用AT89C52单片机作为主体，对其编写程序控制相应的硬件电路，实现自动控制的技术指标。数据采集部分采用具有A/D转换功能的数字温度传感器DS18B20进行温度的检测，能检测到水温的具体温度，再通过LCD1602液晶显示器来显示水温的具体值，达到可视化的效果。供水部分则主要以电磁阀为核心，依据液位测量电路检测的液位信号送入单片机进行分析处理，然后由其发出相应的指令信号来控制电磁阀的通断，实现供水和停水的目的。加热部分由单片机进行判断处理，然后单片机发出控制加热丝的工作与否的命令，未达到所设温度则加热，达到即停止加热。如图2所示为各部分具体原理图，从中可看出各个部分间的对应情况，AT89C52单片机通过汇编程序对DS18B20的温度采集、儲水容器的液位检测、储水容器的水温检测、供水电路、加热电路、以及水位水温的显示等进行控制。

2硬件设计

2.1检测水位电路

如图3所示，通过AT89C52的P1.0-P1.3（分别从低到高的4个液位）来进行水位监测。通过J1引出5根检测导线来检测储水池的水位高度，由R6-R9分别作为储水池的4个不同液位的上拉电阻，它们都连接高电平VCC。而D7-D10分别用作指示储水池的液位1/4-4/4的4个不同液位的指示灯。当储水池的液位处于1/4的位置上时，通过程序控制使P1.0置0而使D7灯亮，同理，使D8、D9、D10灯亮，得到的数据