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，用仪参考文献单片机应用开发实用子程序边春元等编著人民邮电出版社官方英文文档官方英文站点下载全国大学生电子设计大赛培训系列教程高吉祥主编电子工业出版社单片微型计算机原理及应用张毅坤等编著西安电子科技大学出版社微型计算机接口技术王兆月等编著机械工业出版社水温控制系统摘要该水温控制系统采用单片机进行温度实时采集与控制。温度信号由线总线数字化温度传感器提供，在范围内，固有测温分辨率为。水温实时控制采用继电器控制电热丝和风扇进行升温降温控制。系统具备较高的测量精度和控制精度，能完成升温和降温控制。关键字水温控制目录系统方案选择和论证题目要求„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„基本要求„„„„„„„持设定的温度基本不变。基本要求温度设定范围为，最小区分度为，标定温度。环境温度降低时例如用电风扇降温温度控制的静态误差。用十进制数码管显示水的实际温度。发挥部分采用适当的控制方法，当设定温度突变由提高到时，减小系统的调节时间和超调量。温度控制的静态误差。在设定温度发生突变由提高到时，自动打印水温随时间变化的曲线。说明加热器用千瓦电炉。如果采用单片机控制，允许使用已有的单片机最小系统板。数码显示部分可以使用数码显示模块。测量水温时只要求在容器内任意设置个测量点。在设计报告附篇字以内的报告摘要。系统基本方案根据题目要求系统模块分可以划分为温度测量模块，显示电路模块，加热模块，控制模块，系统的框图如图所示。为实现各模块的功能，分别做了几种不同的设计方案并进行了论证。各模块电路的方案选择及论证控制器模块根据题目要求，控制器主要用于对温度测量信号的接受和处理控制电热丝和风扇使控制对象满足设计要求控制显示电路对温度值实时显示以及控制键盘实现对温度值的设定等。对控制器的选择有以下三种方案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。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，„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„发挥部分„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„说明„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„系统基本方案„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„各模块电路的方案选择及论证„„„„„„„„„„„„„„„„„„„系统各模块的最终方案„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„硬件设计与实现„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„系统硬件模块关系„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„主要单元电路的设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„温度采集部分设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„加热控制部分„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„键盘显示控制器部分„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„系统软件设计„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„读取温度模块子程序„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„数据处理子程序„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„键盘扫描子程序„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„主程序流程图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„系统测试„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„静态温度测试„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„动态温控测量„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„结果分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„附录产品使用说明„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„附录元件清单„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„附录系统硬件原理图„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„附录软件程序清单„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„系统方案选择和论证题目要求设计并制作个水温自动控制系统，控制对象为净水，容器为搪瓷器皿。水温可以在定范围内由人工设定，并能在环境温度降低时实现自动控制，以保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，串行通讯循环右移微妙里面共是位，所以要送次释放总线程序名称功能读取中的数据，由于是串行通讯，每次读取个，循环次读取入口参数出口参数无将温度高位和低位从中读出数据共有位程序名称功能扫描键盘入口参数出口参数如果有键入，则开始键盘输入每次进来都赋值输入标志，设置为将当前的温度赋值给，也就是说是以当前温度为基准，进行加减的如果输入完成，则为，退出键盘程序程序名称继电器控制三个都是的话，说明还没有输入数值，直接退出十位如果相等，那么继续比较个位为说明当前温度小于设定温度，要升温，所以接继电器控制电热丝加热为说明当前温度大于设定温度，要降温，所以接风扇程序名称功能赋值给入口参数出口参数小数位个位十位程序名称功能显示数据到数码管中。入口参数出口参数无次显示结束，口复位口复位数码管功能确认键盘输入和退出键盘输入入口参数出口参数按键抖动处理程序名称功能数值上