水温自动控制系统的设计

论文总字数：17044字

目 录

1 前言 1

1.1 课题的背景 1

1.2 研究现状 1

1.3 论文研究主要内容和结构 2

2 水温自动控制系统的总体设计 3

2.1总体方案设计 3

2.2 温度检测仪介绍 3

2.3 控制方案选择介绍 5

2.4 显示方案选择介绍 8

3 水温自动控制系统的硬件设计 11

3.1 水温自动控制系统的设计总体电路 11

3.2 单片机主控电路 11

3.3 温度检测电路 13

3.4 数码管显示电路 13

3.5 按键电路设计 14

3.6 蜂鸣器报警电路 15

3.7 继电器控制电路 15

4 水温自动控制系统的软件设计 17

4.1 主程序设计 17

4.2 子程序设计 20

5 仿真设计与实验调试 23

5.1 仿真设计 23

5.2 实验与结果 24

6 结论 28

参考文献 28

致谢 30

水温自动控制系统的设计

谢耀萱

，China

Abstract: Based on single chip microcomputer, the paper investigates a class of the water temperature automatic control systems. By the temperature sensor to detect the temperature in real time, the temperature is controlled by the relay. Based on microcontroller STC89C51, the water temperature automatic control system achieves DS18B20 detection to detect ambient temperature, uses digital display module to display the temperature value in real time, implement the rise and fall of temperature control by the relay. Firstly, the background and research significance of the automatic control system of water temperature are introduced in the paper. Then, the overall scheme and hardware circuit design of water temperature automatic control system are carried on. According to the characteristics of single chip microcomputer programming, the software algorithms of the whole water temperature automatic control system are proposed. Finally, simulation examples are given to illustrate the effectiveness of design results.

Key words: Temperature; Automatic control; Single chip microcomputer

1前言

1.1课题的背景

温度与人类的生活发展密不可分。我国是个农业大国，农产品贸易在我们经济发展中占了举足轻重的位置。在我国，特别是近些年来我们的农产品出口量一直保持着增长的趋势。随着世界贸易的展开，国际竞争越来越激烈，在如此的一个国际化大趋势下，我国农业产品的发展必须通过提高本国农业产品的数量、质量以及我国政府各方面政策的支持等战略来减少贸易壁垒。蔬菜、水果，水产品等的生长需要一个适宜的生长环境，这样才能保证有更大的产量和更好的质量。而这样的一个适合的环境，温度和湿度是两个非常重要的指标。同时温度也是我国工业生产实践中很关键的工艺参数。例如电子、机械、计算机、石油、化工、生物医学等都需要严格的温度控制。并且改革开放以来，我们的生活水平不断提高，人们对生存环境的要求也愈加苛刻。我们都想要一个更加适宜更加舒适的环境。无疑温度也就成为了我们关注的重要方面。另外，伴随着科学技术的迅速成长，形形色色的高性能、低功耗设备愈来愈多，各个行业对温度检测的要求标准也愈来愈高。传统的温度检测是以人为核心的。测量繁琐复杂，操作起来极不方便，费时费力。 随着科技的不断发展，各种温度控制设备不断出现，他们无一例外都能够方便我们的日常生活。单片机的水温控制系统可以理解为这些设备的其中一种，它能够通过编程手段完成特定任务，实现单片机对水温的自动化控制，方便我们的日常生活。

同时基于单片机的水温自动控制系统的制作成本十分低廉，电路结构简单，程序调试也很方便，具有很好的移植性和趣味性，因此受到了广大同学的喜爱。同时全国大学生电子设计竞赛每年都设有基于单片机的水温控制系统类的题目，也可看出国家对生活自动化的重视。

本论文设计的是以单片机为核心的水温自动控制系统，其设计和日常生活中控制需求相结合。设计采用温度检测传感器检测温度，单片机控制。硬件方面设计电路结构简单，调试方便，有很大的扩展空间。软件方面，本水温自动控制系统的设计采用了C语言编程的模式，简单易懂。

1.2研究现状

和发达国家相比，我们对温度控制技术的研究是比较晚的。我们在认真学习了西方发达国家的温度控制技术之后，我国科学技术人员不断地努力进取，多次研究试验，才慢慢掌握了微机控制技术。但是这项技术我国也并不是完全了解和掌握。我们的技术只是局限在对温度这个环境因子的控制上。

根据控制目标的不一样，温度控制技术分为下面两种：

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