大学电子实训温度控制器设计方案和原理图

温度控制器设计方案和原理图

课程设计水温控制及液位报警系统

原理和概述：

本系统由水温控制及液体大系统组成。MCS-51系列的89S51实现对水温的控制，温度信号由DALLAS公司的DS18B20温度传感器来测定。通过用脉宽调制算法来实现固态继电器对热得快的通短电控制，通过控制抽水电机和风扇来进行降温。同时具有中文液晶时时显示、语音报警电路组和串口键盘进行温度值的设定。本系统设计采用了整体设计方法，提高系统的稳定度，基于题目要求，本系统较好的完成了基本部分和发挥部分的部分要求。

液位报警系统由超声波报警电路和液晶显示电路和语音报警电路组成，对水面进行监控。通过程序对液面设计了最底水位下限和最高水面上限，当液面低对最底水位下限和高于最高水面上限，报警电路将给出一个报警型号。同样，本系统设计采用了整体设计方法，提高系统的稳定度，基于题目要求，本系统较好的完成了基本部分和发挥部分的部分要求。

一、任务

设计并制作一个环境监控系统，以单片机为核心设计一个多功能环境监控系统，要求系统能测试环境的温度、电压、并可以预设报警参数。

二、实训主要器件

AT89S51,ADS0809,LCD,DS1820 三、实训原理

利用ADS0809将模拟电压转换为数字电压,利用DS1820采集温度.再利用AT89S51单片机编程实现测试环境的温度、电压、并可以预设报警参数

一、方案论证：

1： 微处理器

当前市场上的微处理器很多，有八位、十位、十六位处理器，可以采用陵

阳16位单片机，但是这几样的价钱相比较MCS-51系列单片机就比较贵了，考虑到性价比和我们所掌握的技术，本文采用价格低廉的八位单片微处理器,在众多的8位单片机里面MCS-51系列是最受欢迎的，所以我们选用好用经济的AT89S51。该单片机还有一个优点就是在板子上加上下载电路就可以在线下载了，使用调试起来很是方便。

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2：温度传感器

温度传感器品种众多，选择一个合适的温度传感器是本电路设计的关键所在。热电藕由于热电势较小，因而灵敏度较低；热敏电阻由于非线性而

影响其精度；铂电阻温度传感器由于成本高，在一般小系统中很少使用。考虑到本电路设计用的是89Ｓ51微处理器我们选择由美信公司免费提供的DS18B20温度传感器。DS1820是美国DALLAS公司生产的单线数字温度传感器，它具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点，特别适合于构成多点温度测控系统，可直接将温度转化成串行数字信号供微机处理，而且每片DS1820都有唯一的产品号并可存入其ROM中，以使在构成大型温度测控系统时在单线上挂任意多个DS1820芯片。从DS1820读出或写入DS1820信息仅需要一根口线，共读写及温度变换功率来源于数据总线，该总线本身也可以向所挂接的DS1820供电，而无需额处电源。DS1820能提供九位温度读数，它无需任何外围硬件即可方便地构成温度检测系统。采用DS18B20温度传感器不仅硬件简单，程序设计也简单了很多，是个合适的选种。 2.DS1820d优点：

.独特的单线接口，只需1 个接口引脚即可通信 .每一个设备有唯一的64位系列号

.多分支能力使分布式温度检测应用得以简化 .不需要外部元件

.可用数据线供电，电压范围是3V-5.5V .不需备份电源

.测量温度范围从-55°C 至+125°，华氏温度范围是-67° F 至257° .在-10°C－+85°C范围内精确度为正负0.5°C .以9 位数字值方式读出温度 .在75ms内把温度变换为数字

.用户可定义的,非易失性的温度告警设置

.告警搜索命令识别和寻址温度在编定的极限之外的器件(温度告警情况) .应用范围包括恒温控制,工业系统,消费类产品,温度计或任何热敏系统 1.2 说明

DS18S20 数字温度计提供9 位温度读数,指示器件的温度。

信息经过单线接口送入DS18S20 或从DS18S20 送出，因此从中央处理器到DS18S20 仅需连接一条线（和地）。读、写和完成温度变换所需的电源可以由数

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据线本身提供而不需要外部电源。

因为每一个DS18S20 有唯一的系列号（silicon serial number）， 因此多个DS18S20 可以存在于同一条单线总线上。这允许在许多不同的地方放置温度灵敏器件。此特性的应用范围包括HVAC环境控制，建筑物、设备或机械内的温度检测，以及过程监视和控制中的温度检测。

1.3 引脚排列

3：显示器

为了增强控制电路的人机对话的能力，选用了显示器。现在比较普遍的显示器有LED数码管显示器和LCD液晶显示器，相比较之下，虽然LED数码管在价钱上比较便宜，但是有很多不足之处，如体积大、功耗大、占用I/O口多，电路板步线复杂编程麻烦等，已经不能适应技术发展的要求。所以本文采用体积小、功耗低、接口简单，编程容易而且易控制的12864和89S51中文LCD液晶显示模块，更便于人机界面，所以更加满足设计要求

4：键盘

由于本系统要进行温度值的设定，所以可以采用矩阵键盘或者是89C2051键盘或者是串口键盘，相比较之下我们采用了串口键盘，共十六个键，12个数值键，两个功能键，具有 …… 此处隐藏：2135字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……