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        基于單片機(jī)的溫度及水位控制系統(tǒng)

        2014-04-29 00:44:03于秀娜張茜銘
        科技資訊 2014年27期
        關(guān)鍵詞:溫度控制

        于秀娜 張茜銘

        摘 要:用單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行溫度、水位控制是該論文的主要內(nèi)容。整個(gè)系統(tǒng)分為溫度系統(tǒng)和水位系統(tǒng)部分。溫度系統(tǒng)部分采用熱敏電阻進(jìn)行測(cè)溫,以單片機(jī)為核心進(jìn)行控制,能夠滿足溫度要求。水位系統(tǒng)部分用發(fā)光二極管以光柱形式和數(shù)碼形式顯示水位,也以單片機(jī)為核心,當(dāng)水位低于設(shè)定水位時(shí)能自動(dòng)補(bǔ)水,高于設(shè)定水位時(shí),能自動(dòng)抽水。

        關(guān)鍵詞:溫度控制 AT89C51單片機(jī) 水位控制

        中圖分類號(hào):TU119+.23 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2014)09(c)-0025-01

        1 系統(tǒng)方案的比較與論證

        該系統(tǒng)根據(jù)要求可分為溫度控制系統(tǒng)和水位控制系統(tǒng)。為了可靠性,分別采用不同的控制芯片和控制方法,兩個(gè)系統(tǒng)完全獨(dú)立。

        1.1 溫度系統(tǒng)部分

        (1)溫度測(cè)量部分。

        方案一:采用溫度傳感器鉑電阻Pt10000。鉑熱電阻的物理化學(xué)性能在高溫和氧化性介質(zhì)中很穩(wěn)定,它能用作工業(yè)測(cè)溫元件,但是組成電路復(fù)雜,價(jià)格較高,因而放棄。

        方案二:該設(shè)計(jì)要求測(cè)量水溫滿足40℃~90℃的測(cè)試范圍,最小區(qū)分度為1℃,標(biāo)準(zhǔn)溫差≦1℃,從測(cè)溫范圍和精準(zhǔn)度看,熱敏電阻完全能滿足要求,并且價(jià)格不高,性價(jià)比較好,設(shè)計(jì)又簡(jiǎn)單,因此采用此方案。

        (2)控制芯片介紹。

        AT89C51是一個(gè)低電壓,高性能CMOS 8位單片機(jī),片內(nèi)含4Kbytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和128byt的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM),兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng),片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元,內(nèi)置功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89C51提供了高性價(jià)比的解決方案。

        (3)溫度系統(tǒng)工作原理。

        當(dāng)水的溫度變化時(shí),傳感器熱敏電阻的阻值會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化。熱敏電阻和電容器是決定單穩(wěn)態(tài)震蕩電路震蕩周期的關(guān)鍵部件。只要單片機(jī)對(duì)震蕩周期準(zhǔn)確計(jì)算,查表可求得對(duì)應(yīng)水溫。

        溫度的設(shè)定是由三個(gè)按鈕實(shí)現(xiàn)的。按設(shè)定鍵,可以開(kāi)始設(shè)定溫度值,按增加鍵或減少鍵,進(jìn)行調(diào)整設(shè)定值。

        1.2 水位系統(tǒng)部分

        (1)水位檢測(cè)部分。

        水位檢測(cè)采用最簡(jiǎn)單的方法:利用自來(lái)水是導(dǎo)體的原理。首先在盛水容器里放置一根帶電導(dǎo)線,盛水容器的不同高度位置在放置測(cè)量導(dǎo)線。當(dāng)水位達(dá)到那些測(cè)量導(dǎo)線位置,相應(yīng)的導(dǎo)線通電;反之,無(wú)電。

        (2)水位控制原理。

        根據(jù)要求當(dāng)水位低于設(shè)定水位時(shí),由單片機(jī)經(jīng)過(guò)比較后發(fā)出控制信號(hào),通過(guò)三極管控制繼電器的開(kāi)關(guān),由繼電器控制電磁閥開(kāi)啟,向容器內(nèi)注水,防止干燒,完成功能。

        2 硬件系統(tǒng)

        水位控制單片機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)電路如圖1所示。

        3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

        3.1 溫度系統(tǒng)(見(jiàn)圖2)

        3.2 水位系統(tǒng)(見(jiàn)圖3)

        4 結(jié)論

        此電路分高壓部分與低壓部分,應(yīng)分別調(diào)試。我們?cè)O(shè)計(jì)的系統(tǒng)經(jīng)過(guò)細(xì)心的設(shè)計(jì)和耐心的調(diào)試,可以完全實(shí)現(xiàn)控制要求。由單片機(jī)發(fā)出的控制信號(hào)能夠通過(guò)電磁閥實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的要求:當(dāng)水位低于設(shè)定水位時(shí),自動(dòng)補(bǔ)水,防止燒干而損壞電熱管。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 潘曉貝,郭志冬.基于單片機(jī)的水溫水位控制器的設(shè)計(jì)[J].三門(mén)峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào),2010(6).

        [2] 吳再群.基于單片機(jī)的水位控制系統(tǒng)[J].電子科技,2013(6):80-81.

        [3] 唐靈軍,唐杰,諶超,等.基于單片機(jī)的水位控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子設(shè)計(jì)工程,2012(8):62-64.

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