TOP25【毕业设计】DS18B20水温控制系统+电路图程序.doc文档免费在线阅读

与传统的热敏电阻相比，他能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现位的数字值读数方式。

并且从读出的信息或写入转换器，可以获得级的精度，基本满足题目要求。

方案三采用数字温度传感器。

为数字式温度传感器，无需其他外加电路，直接输出数字量。

可直接与单片机通信，读取测温数据，电路简单。

如图所示。

图度传感器。

具有较高精度和重复性，良好的非线性保证的测量精度。

加上软件非线性补偿可以实现高精度测量。

将温度转化为电流信号，因此要加相应的调理电路，将电流信号转化为电压信号。

送入为由铂电阻阻值的变化经小信号变送器将铂电阻随温度变化的转换为线形变化电路，再将电流信号转化为电压信号，送到转换器即将模拟信号转换为数字信号。

该方案线性度优于。

方案二采用温利用热电阻传感器作为感温元件，热电阻随温度变化而变化，用仪表测量出热电阻的阻值变化，从而得到与电阻值相应的温度值。

最常用的的是铂电阻传感器，铂电阻在氧化介质中，甚至在高温的条件下其物理，化学性质不变。

的控制算法，同样可以达到较好的效果。

温度采集模块题目要求温度静态误差小于等于，温度信号为模拟信号，本设计要对温度进行控制和显示，所以要把模拟量转换为数字量。

该温度采集模块有以下三种方案方案精度将造成影响。

但可以由多路加热丝组成功率控制，由单片机对温差的处理实现分级功率控制提高系统动态性能。

基于以上分析以及现有器件限制选择方案二，采用继电器控制省去光耦和交流过零检测电路，在软件上选用适当控制。

使用继电器可以很容易实现地通过较高的电压和电流，在正常条件下，工作十分可靠。

继电器无需外加光耦，自身即可实现电气隔离。

这种电路无法精确实现电热丝功率控制，电热丝只能工作在最大功率或零功率，对控制以实现对交流电单个周期有效值周期性控制，保证系统的动态性能指标。

该方案电路稍复杂，需使用光耦合驱动芯片以及变压器等器件。

但该方案可以实现功率的连续调节，因此响应速度快，控制精度也高。

方案二采用继电器目的控制导通角的方式控制交流功率。

由交流过零检测电路输出方波经适当延时控制双向可控硅的导通角，延时时间显示电路加热装置测温部分键盘输入控制部分即移相偏移量由温度误差计算得到。

可简化电路的设计，我们直接采用电源。

对加热装置控制模块有以下两种方案方案采用可控硅来控制加热器有效功率。

可控硅是种半控器件，应用于交流电的功率控制有两种形式控制导通的交流周期数达到控制功率的功率即可以控制加热的速度。

当水温过高时，关掉电热炉进行降温处理，让其自然冷却。

在制作中，我们装设个小电风扇，当水温超高时关闭电炉开启风扇散热，当需要加热时开启电炉关闭风扇。

由于加热的功率较大，考虑到耗低体积小技术成熟和成本低等优点。

基于以上分析拟订方案二，由作为控制核心，对温度采集和实时显示以及加热装置进行控制。

加热装置有效功率控制模块根据题目，可以使用电热炉进行加热，控制电热炉的的。

但要附加显示温度设定等功能，要附加许多电路，稍显麻烦。

方案三采用公司的作为系统控制器。

单片机算术运算功能强，软件编程灵活自由度大，可用软件编程实现各种算法和逻辑控制，并且其功加热装置动作。

但由于本设计对数据处理的速度要求不高，的高速处理的优势得不到充分体现，并且其成本偏高，引脚较多，硬件电路布线复杂。

方案二采用模拟运算放大器组成控制系统。

对于水温控制是足够性，并且可应用软件仿真调试，易于进行功能扩展。

采用并行的口方式，提高了系统的处理速度，适合作为大规模实时系统控制核心。

由温度传感器送来的温度信号，经程序对其进行处理，控制引脚较多，硬件电路布线复杂。

图系统基本模块方框图方案采用作为系统控制器。

功能强大，可以实现各种复杂的逻辑功能，规模大，密度高，它将所有器件集成在块芯片上，减少了体积，提高了稳定性引脚较多，硬件电路布线复杂。

图系统基本模块方框图方案采用作为系统控制器。

功能强大，可以实现各种复杂的逻辑功能，规模大，密度高，它将所有器件集成在块芯片上，减少了体积，提高了稳定性，并且可应用软件仿真调试，易于进行功能扩展。

采用并行的口方式，提高了系统的处理速度，适合作为大规模实时系统控制核心。

由温度传感器送来的温度信号，经程序对其进行处理，控制加热装置动作。

但由于本设计对数据处理的速度要求不高，的高速处理的优势得不到充分体现，并且其成本偏高，引脚较多，硬件电路布线复杂。

方案二采用模拟运算放大器组成控制系统。

对于水温控制是足够的。

但要附加显示温度设定等功能，要附加许多电路，稍显麻烦。

方案三采用公司的作为系统控制器。

单片机算术运算功能强，软件编程灵活自由度大，可用软件编程实现各种算法和逻辑控制，并且其功耗低体积小技术成熟和成本低等优点。

基于以上分析拟订方案二，由作为控制核心，对温度采集和实时显示以及加热装置进行控制。

加热装置有效功率控制模块根据题目，可以使用电热炉进行加热，控制电热炉的功率即可以控制加热的速度。

当水温过高时，关掉电热炉进行降温处理，让其自然冷却。

在制作中，我们装设个小电风扇，当水温超高时关闭电炉开启风扇散热，当需要加热时开启电炉关闭风扇。

由于加热的功率较大，考虑到简化电路的设计，我们直接采用电源。

对加热装置控制模块有以下两种方案方案采用可控硅来控制加热器有效功率。

可控硅是种半控器件，应用于交流电的功率控制有两种形式控制导通的交流周期数达到控制功率的目的控制导通角的方式控制交流功率。

由交流过零检测电路输出方波经适当延时控制双向可控硅的导通角，延时时间显示电路加热装置测温部分键盘输入控制部分即移相偏移量由温度误差计算得到。

可以实现对交流电单个周期有效值周期性控制，保证系统的动态性能指标。

该方案电路稍复杂，需使用光耦合驱动芯片以及变压器等器件。

但该方案可以实现功率的连续调节，因此响应速度快，控制精度也高。

方案二采用继电器控制。

使用继电器可以很容易实现地通过较高的电压和电流，在正常条件下，工作十分可靠。

继电器无需外加光耦，自身即可实现电气隔离。

这种电路无法精确实现电热丝功率控制，电热丝只能工作在最大功率或零功率，对控制精度将造成影响。

但可以由多路加热丝组成功率控制，由单片机对温差的处理实现分级功率控制提高系统动态性能。

基于以上分析以及现有器件限制选择方案二，采用继电器控制省去光耦和交流过零检测电路，在软件上选用适当的控制算法，同样可以达到较好的效果。

温度采集模块题目要求温度静态误差小于等于，温度信号为模拟信号，本设计要对温度进行控制和显示，所以要把模拟量转换为数字量。

该温度采集模块有以下三种方案方案利用热电阻传感器作为感温元件，热电阻随温度变化而变化，用仪表测量出热电阻的阻值变化，从而得到与电阻值相应的温度值。

最常用的的是铂电阻传感器，铂电阻在氧化介质中，甚至在高温的条件下其物理，化学性质不变。

由铂电阻阻值的变化经小信号变送器将铂电阻随温度变化的转换为线形变化电路，再将电流信号转化为电压信号，送到转换器即将模拟信号转换为数字信号。

该方案线性度优于。

方案二采用温度传感器。

具有较高精度和重复性，良好的非线性保证的测量精度。

加上软件非线性补偿可以实现高精度测量。

将温度转化为电流信号，因此要加相应的调理电路，将电流信号转化为电压信号。

送入为转换器，可以获得级的精度，基本满足题目要求。

方案三采用数字温度传感器。

为数字式温度传感器，无需其他外加电路，直接输出数字量。

可直接与单片机通信，读取测温数据，电路简单。

如图所示。

图测温电路基于以上分析和现有器件所限，温度采集模块选用方案三。

与传统的热敏电阻相比，他能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现位的数字值读数方式。

并且从读出的信息或写入的信息仅需要根口线单线接口读写，因而使用可使系统结构更趋简单，可靠性更高。

他在测温精度转换时间传输距离分辨率等方面带来了令人满意的效果。

键盘与显示模块根据题目要求，水温要由人工设定，并能实时显示温度值。

对键盘和显示模块有下面两种方案方案采用液晶显示屏和通用矩阵键盘。

液晶显示屏具有功耗小轻薄短小无辐射危险，平面直角显示以及影象稳定不闪烁，可视面积大，画面效果好，抗干扰能力强等特点。

但由于只需显示三位温度值，信息量比较少，且由于液晶是以点阵的模式显示各种符号，需要利用控制芯片创建字符库，编程工作量大，控制器资源占用较多，其成本也偏高。

方案二采用三位七段数码管分别显示温度的十位个位和小数位。

按键采用单列等待回应延时置标志位，表示存在清标志位，表示不存在时序要求延时段时间程序名称功能读取的数据入口参数出口参数无先复位判断是否存在若不存在则返回跳过匹配发出温度转换命令等待转换结束，位的话微秒准备读温度前先复位跳过匹配发出读温度命令将读出的温度数据保存到具体的步骤初始化完后当拉低电平开始产生写时隙微妙之内送入位数据微妙来采样读取它程序名称功能将保存的数值写入中，有具体的时序要求，详细参考附图的说明入口参数寄存器出口参数无共位数据，串行通讯