1、 I 基于单片机的水温控制系统设计基于单片机的水温控制系统设计 武汉理工大学武汉理工大学 摘摘 要要 本系统的设计可以用于热水器温度控制系统和饮水机等各种电器电路中。它以单片 机 AT89S52 为核心， 通过 3 个数码管显示温度和 4 个按键实现人机对话， 使用单总线温 度转换芯片 DS18B20 实时采集温度并通过数码管显示，并提供各种运行指示灯用来指 示系统现在所处状态，如：温度设置、加热、停止加热等，整个系统通过四个按键来设 置加热温度和控制运行模式。 关键词：关键词： 单片机；数码管显示；单总线；DS18B20 II 目目 录录 1 绪论绪论 . - 1 - 2 系统总体设计系统总
2、体设计 . - 2 - 2.1 硬件总体设计 - 2 - 2.1.1 硬件系统子模块 - 2 - 2.2 软件总体设计 . - 2 - 3 硬件系统设计硬件系统设计 . - 4 - 3.1 硬件电路分析和设计报告 - 4 - 3.1.1 单片机最小系统电路 - 4 - 3.1.2 键盘电路 . - 5 - 3.1.3 数码管及指示灯显示电路 . - 5 - 3.1.4 温度采集电路 . - 7 - 3.1.5 电源电路 . - 11 - 3.1.6 报警电路设计 - 12 - 3.1.7 加热管控制电路设计 - 12 - 4 系统软件设计系统软件设计 . - 14 - 4.1 主程序流程图 -
3、 14 - 4.2 各个模块的流程图 - 16 - 4.2.1 读取温度 DS18B20 模块的流程. - 16 - 4.2.2 键盘扫描处理流程 - 18 - 4.2.3 报警处理流程 . - 18 - 5 系统调试系统调试 . - 20 - 5.1 硬件电路调试 . - 20 - 5.2 软件调试 . - 20 - 5.3 系统操作说明 . - 21 - 5.4 数据测试 - 21 - 总总 结结 .错误!未定义书签。 致致 谢谢 .错误!未定义书签。 参考文献参考文献 . - 23 - 附录一：系统源程序附录一：系统源程序 .错误!未定义书签。 附录二：附录二：系统硬件总图系统硬件总图
4、. - 24 - - 1 - 基于单片机的水温控制器的设计基于单片机的水温控制器的设计 1 绪论绪论 本系统的设计可以用于水温控制系统和电饭煲等各种电器电路中。它以单片机 AT89S52 为核心，通过数码管显示温度和语音提示实现人机对话，使用温度转换芯片 DS18B20 实时采集温度并通过数码管显示， 并提供各种运行指示灯用来指示系统现在所 处状态，如：温度设置、加热、停止加热等，整个系统通过四个按键来设置加热温度和 控制运行模式。 温度控制系统可以说是无所不在，热水器系统、空调系统、冰箱、电饭煲、电风扇 等家电产品以至手持式高速高效的计算机和电子设备，均需要提供温度控制功能。以计 算机为例，
5、当中的中央处理器的运行速度愈快，所耗散的热量便愈多，为免计算机系统 过热而受损，有关系统必须加强温度过高保护功能。 传统的温度采集电路相当复杂，需要经过温度采集、信号放大、滤波、AD 转换等 一系列工作才能得到温度的数字量，并且这种方式不仅电路复杂，元器件个数多，而且 线性度和准确度都不理想， 抗干扰能力弱。 现在常用的温度传感器芯片不但功率消耗低、 准确率高， 而且比传统的温度传感器有更好的线性表现， 最重要的一点是使用起来方便。 自动控制仪器仪表总的发展趋势是高性能、数字化、集成化、智能化和网络化。智 能温度控制系统的设计是为了满足市场对成本低、性能稳定、可远程监测、控制现场温 度的需求而
6、做的课题，具有较为广阔的市场前景。 本系统的核心控制芯片选用的是 51 系列单片机 AT89S52，单片机在各个技术领域 中的迅猛发展，与单片机所构成的计算机应用系统的特点有关： 单片机构成的应用系统有较大的可靠性。 系统构建简洁、易行，能方便的实现系统功能。 由于构成的系统是一个计算机系统，相当多的功能由软件实现，故具有柔性特 点。 有优异的性能价格比。 - 2 - 2 系统总体设计系统总体设计 2.1 硬件总体设计硬件总体设计 设计并制作一个基于单片机的热水器温度控制系统的电路，其结构框图如图 2-1： 图图 21 系统结构框图系统结构框图 2.1.1 硬件系统子模块硬件系统子模块 (1) 单片机最小系统电路部分 (2) 键盘扫描电路部分 (3) 数码管温度显示和运行指示灯电路部分 (4) 温度采集电路部分 (5) 继电器控制部分 (6) 报警部分 2.2 软软件总体设计件总体设计 良好的设计方案可以减少软件设计的工作量， 提高软件的通用性， 扩展性和可读性。 本
