文档介绍：目录
摘要 1
第1章绪论 2
第2章方案论证 3
分方案论证 3
方案一 3
方案二 3
方案确定 4
第3章单元电路的设计 5
电源电路的设计 5
温度采集电路的设计 5
键盘控制及显示电路硬件的设计 7
键盘控制硬件的设计 7
显示电路的设计 8
主控电路硬件的设计 9
第4章软件的设计 11
A/D转换软件的设计 11
键盘部分 13
总体电路流程图 15
第5章 系统调试 18
仿真软件简介 18
测试与调试 18
总结 21
参考文献 22
附录1 总体电路图 23
附录2 源程序 24
附录3 元器件明细表 31
摘要
论文设计了一种水温控制器电路,该热水器控制系统可控25℃~45℃的温度,在不可控下温度能继续升高,并在最高温度时报警。该系统采用单片机80C52进行温度的采集与控制。主要由液晶屏显示模块,A/D转换模块,电源模块,键盘控制模块,水温采集模块,继电器模块,二分频模块,工作指示模块组成。温度信号由热敏电阻采集,水温实时控制采用继电器控制电热丝进行水温加热与停止。系统具备较高的测量精度和控制精度,并能灵敏监测完成温度控制。
关键词水温控制;温度控制;热敏电阻
第1章绪论
在现代社会中电子技术的发展越来越快,特别是随着大规模集成电路的产生,给人们的生活带来了根本性的变化。
因此,温度控制不仅应用在工厂生产方面,其作用也体现到了各个方面,随着人们生活质量的提高,酒店厂房及家庭生活中都会见到温度控制的影子,温度控制将更好的服务于社会而今,电器随着生产技术的发展和生活水平的提高越来越普及,一个简单又稳定的温度控制系统能更好的适应市场。
早期的温度控制器,由于体积大、操作复杂、抗干扰能力差,给工程现场的使用带来了很大不便。随着单片机技术的不断发展,温度控制器正向单片集成化、智能化的方向迅速发展,国内外各厂家也设计了许多应用在各个领域的温控器。目前,智能温控器总存在一些问题,如测温误差大、抗干扰能力差等,这是在工程界非常棘手的问题。
而该设计是以MIC-51系列单片机为控制核心,实现温度控制的设计,基本解决了测温误差大、抗干扰能力差等问题,而且整个系统灵活、可靠性高,系统达到热平衡较快,精确度也比较高。
第2章方案论证
分方案论证
方案一
此方案主要由温度采样电路、电位器电路、运放比较器电路和控制电路组成,系统框图如图2-1所示。
首先温度传感器把温度信号转换为电流信号,通过放大器变成电压信号,然后送入两个反向输入的运算放大器组成的比较器电路,让电位器来改变温度范围的取值,最后信号送入比较器电路,通过比较来判断控制电路是否需要工作。此方案是采用传统的模拟控制方法,选用模拟电路,用电位器设定给定值,反馈的温度值与给定的温度值比较后,决定是否加热。
信号
放大
温度采集
温度
预设
信号放大
比较电路
继电器
图2-1 方案一系统框图
方案二
此方案主要由温度采集电路、A/D转换电路、单片机电路、继电器控制电路和键盘控制电路组成,系统框图如图2-2所示。
首先温度传感器把温度信号转换成电流信号,通过放大器变成电压信号,然后送入A/D转换器,转换后,信号送入单片机,同时数码管显示温度值。单片机的CPU对数据进行处理和比较分析后来判断继电器工作电路是否需要工作。此方案采用单片机控制,用键盘电路设定给定值,采样的温度值与给定的温度值通过单片机比较判断
后,决定是否加热。
温度采集电路
A/D转换电路
单
片
机
键盘
控制电路
继电器
控制电路
晶振
电路
显示电路复位晶振
电路
图2-2 方案二系统框图
方案确定
以上两种方案都能达到设计目的。
采用模拟电路来设计,电路简单易懂。但是系统所得结果的精度不高并且调节动作频繁,难实现温度的显示,系统精度受外界温度变化而变化。
采用单片机来设计电路,编程就能实现温度控制,易于实现温度的显示,并能达到较高的控制精度,而且用单片机实现热水器水温控制灵敏度更高。但是单片机编程比较复杂。比较两个方案可知,采用单片机来实现本题目,不管是从结构上,还是从工作量上都占有很大的优势,所以最后决定使用80C52,PT100和A/D0808数模转换器构成的温度采集电路作为该控制系统的核心。
综合上述方案的优缺点,选择方案二来实现热水器水温控制电路的设计。
第3章单元电路的设计
本设计主要包括五个部分:电源电路设计;温度采集电路设计;功率控制电路设计;键盘控制及显示电路设计;报警电路设