郭元翰

摘 要： 本文設(shè)計以單片機為主控芯片，DS18B20作為溫度傳感器，電熱棒作為升溫系統(tǒng)。通過單片機控制電磁繼電器的電熱棒通斷時間設(shè)計實現(xiàn)了一款智能水溫控制系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞： STC89C52；DS18B20；水溫控制；自動調(diào)節(jié)

隨著社會的發(fā)展，智能化已是溫度控制系統(tǒng)發(fā)展的主流方向。溫度控制在日常生活及工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用相當(dāng)廣泛，比如溫室、水池、發(fā)酵缸等場所。本系統(tǒng)設(shè)計搭建了實驗?zāi)Ｐ停⒊晒崿F(xiàn)一種簡易溫度控制系統(tǒng)。

一、系統(tǒng)設(shè)計

智能水溫控制系統(tǒng)利用DS18B20溫度傳感器實現(xiàn)對環(huán)境溫度的測量并將測量結(jié)果傳遞給單片機，初始溫度設(shè)置為20℃，報警溫度設(shè)置為70℃，通過繼電器使電熱棒或風(fēng)扇對水溫進行升溫或降溫操作，使水溫保持設(shè)定的溫度范圍之內(nèi)。

二、硬件系統(tǒng)設(shè)計

1、單片機控制模塊

主控芯片選擇AT89S52芯片，芯片負(fù)責(zé)傳感器數(shù)據(jù)讀取，并控制水溫智能控制系統(tǒng)。

2、傳感器模塊

DS18B20采用電源供電方式，此時DS18B20的1腳接地，2腳作為引線，3腳接電源。

3、報警電路

蜂鳴器發(fā)聲原理是電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場來驅(qū)動振動膜發(fā)聲的，因此需要一定的電流才能驅(qū)動它，單片機IO引腳輸出的電流較小，單片機輸出的TTL電平基本上驅(qū)動不了蜂鳴器，因此需要增加一個電流放大的電路。同時當(dāng)單片機引腳輸出低電平時，LED燈亮，當(dāng)單片機引腳輸出高電平時，LED滅。

三、軟件設(shè)計及實現(xiàn)

1、系統(tǒng)軟件流程圖

首先通過按鍵設(shè)置參考溫度，初始參考溫度為30度，按鍵按下一次溫度加/減一次。用過ds18b20來檢測實時溫度，并在數(shù)碼管上顯示，當(dāng)檢測到溫度低于參考溫度時，單片機通過控制繼電器來控制電熱棒的通斷時間，從而控制水的加熱，當(dāng)水溫高與參考溫度時，單片機控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)動來對水進行降溫，當(dāng)溫度大于70度時，紅燈亮，并且蜂鳴器發(fā)出警報。

2、實驗結(jié)果

通過實驗成功實現(xiàn)了水溫的控制和檢測、達(dá)到預(yù)期實驗?zāi)繕?biāo)。智能水溫控制系統(tǒng)實物圖。

四、總結(jié)

本文設(shè)計一款適用性強，可實現(xiàn)對水溫的實時監(jiān)控，滿足不同用戶水溫的要求。系統(tǒng)成本低廉，結(jié)構(gòu)緊湊，操作非常簡便，可擴展性強，本設(shè)計完成了預(yù)期的實驗?zāi)繕?biāo)。

參考文獻(xiàn)

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