1、口资源较多，硬件电路复杂，需利用软件进行消抖动及闪烁等问题，现实中不实用。模型图如下方案二该方案是动态扫描。可以利用驱动芯片如驱动键盘和数码管，该方法接口和外围电路比较简单，且占用口线少，显示稳定，工作可靠，加之它可以节省处理键盘和显示器的时间，提高的工作效率，具有较高的性价比。模型图如下综上所述，选择方案二，采用芯片进行驱动键盘的输入和显示。测温模块方案在些温控系统中，广泛采用的是通过热电偶热电阻或结测温电路经过相应的信号调理电路，转换成需复杂的信号调理电路和转换电路，大大简化了电路的复杂度，实现方便精度高，可根据不同需要用于各种场合。综上所述，选择方案二，采用温度传感器。报警与状态显示模块方案采用可编程逻辑器件完成。通过进行预分频产生两种声音的频率每隔秒交替输出个高电平，编辑程序模块即可实现声音报警功能。这种办法是利用软件实现报警功能，成本高，严重浪费资源。方案二采用单片机和分立元器件实现。在单片机的个口上接上三极管驱动蜂鸣器电路，利用单片机内部的记数器控制响停时间。状态显示也是在单片机的口上接上发光二极管，此方法不仅简单实用，而且成本低。系统框图如下。报警系统框图综上所述，选择方案二。电源模块因电路中单片机需要的直流电压，因此需要设计稳压电源。方案采用开关电源来实现。以自动控制稳定输出并有各种保护环节的电路，称为开关电源。如常用的集成芯片有，等，所构成的电路输出电压稳定，。
2、信功能报警提示过温保护电保护可以根据情况自行添加总体方案比较设计与论证设计制作个水温自动控制系统，控制对象为的净水，要求温度设定范围，最小区分度为，温度控制的静态误差小于等于。本设计利用单片机进行数据的采集处理及温度的控制，并通过驱动单片机进行键盘的输入及显示。单片机运算能力强，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，实现方便精度高，占用的口资源少，成本较低，可根据不同需要用于各种场合。据要求方案的系统模块分为控制模块键盘输入与显示模块测温模块报警与状态显示模块电源模块。总体框图如下系统模型框图控制方案的确定方案控制算法单片机键盘显示测温模块控制模块报警模块控制就是比例积分和微分控制。在模拟控制中，算法的表达式为式中调节器的输出信号偏差信号给定值与检测值之差调节器的比例系数调节器的积分时间调节器的微分时间数字控制算法是以模拟调节器控制为基础的，因此为了实现数字控制，必须对上式进行离散化处理。用数字形式的差分方程替代连续系统的微分方程。离散化后的算式为上式称为位置式控制算式。采用调功法控制水温的办法，实质上是控制能量守恒，根据上升到特定温度和下降到特定温度的时间比来决定稳定在该温度所需的电热杯通断时间。单片机在接收按键中断后判断输入数据，采用分段算法控制温度调节和稳定。分段控制将均匀分成的温度段，不同温度段的加热惯性不同，测试每段的加热时间和自然降。
3、时，此引脚为低电平。使用键盘时，电路中需连接两只的上拉电阻使用数码管时，只电阻不能省去。左图为管脚图键盘输入与显示电路原理图测温电路的设计本系统采用了单总线可编程温度传感器,来实现对温度的采集和转换，可编程温度传感器有个管脚。如左图为接地线，为数据输入输出接口，通过个较弱的上拉电阻与单片机相连。为电源接口，既可由数据线提供电源，又可由外部提供电源，范围。本文使用外部电源供电。温度测量范围为，可编程为位位转换精度，测温分辨率可达，被测温度用符号扩展的位数字量方式串行输出，相当于普通温度传感器与的集成，单片机只需根端口线就能与通信，可节省大量的引线电路和资源，而且价格便宜，体积小，使系统设计更灵活方便。管脚图左测温模块原理图右右图中，只需占用单片机的个口资源，当接收到温度转换命令后，开始启动转换。转换完成后的温度值以位带符号扩展的二进制补码形式存储在高速暂存存储器中，单片机可以通过单线接口读出数据，读数据时低位在前，高位在后，数据格式以形式表示，完成温度转换后，把测得的温度值与中的，字节内容作比较，若或，则将该器件内的报警标志位复位，并对主机发出的报警搜索命令作出响应。本系统中温度的采集是分段完成的，有严格的时隙概念。因此，的读写时序很重要而系统对的各操作也必须按协议进行。由于转换后的代码并不是实际的温度值，所以要进行计算转换，在进行温度的显示。报警与状态模块的设计利用单片机的的口。
4、行三极管驱动蜂鸣器，当温度高于时，口给出高电平，经三极管驱动蜂鸣器发声，延长段时间后，停止报警。电路中的二极管是分别判断温度状态，刚开始，快速加温时，第个二极管亮，其余二极管不亮当温度达到时，第二个二极管发光，其余二极管不亮经过延时分钟后，温度下降到时，第三个二极管发光，其余的不亮。此电路简单明了有实用。报警与状态指示模块原理图电源模块的设计在设计中有的模块需直流电源供电，因此我们设计了直流温压电源。先将电力部门提供的是，的工频交流电，进行整流变成单向脉冲电流，再通过滤波去除脉动成分，在经三端稳压集成电路稳压后，即构成了的直流稳压电源。该电源电路工作的稳定性，结构简单成本较低。直流稳压电源电路软件的设计开发软件简介系统软件的设计是在环境下，采用软件进行对单片机各项功能的编程。是万利电子有限公司系列仿真开发系统的高性能集成开发环境。集编辑编译汇编在线及模拟调试为体，风格的用户界面，完全支持扩展格式文件，支持所有变量类型及表达式，配合系列仿真器，是开发系列单片机的理想开发工具。利用该软件进行编程，实现系统的设计要求。温度的设定即设定控制温度为。控制参数的设定即继电器通断时间及温度的设定温度的设置即通过键盘设定所需水的温度及显示保持时间。数据的处理即处理输出的数进行二十进制转换送显示。键盘输入与显示模块我们可以很轻松看到我们执行的流程是在软件的出始化后，在键盘上输入上阶温度和下阶温度。
5、温时间，然后算出维持的温度的比例关系，定出维持温度的控制量。段内根据温差进行细调，以及温度差的差进行趋势的预测与调节。方案二模糊控制模糊控制的基本思想，就是利用计算机来实现人的控制经验。它仿照人的思维进行模糊控制，把由输入通道采样得到的精确量变成模糊推理需要的模糊量。这种模糊化工作由模糊化接口完成。当系统水温与其设定的误差的量程范围，即，。而每个输入信号都有相应的论域，在该论域上定义模糊化后表示信号大小的模糊子集。在每个采样时刻，模糊化接口把输入信号的物理值转化为相应论域上的点，比如水温误差为，则对应于离散论域上则的点。该算法不仅麻烦而且实现起来有定的难度。方案三利用固体继电器实现水温的智能控制采用固体继电器控制。实际上是使用发光管触发的过零触发的可控硅，是个电子开关，无触点的继电器。利用开关闭合与断开时间的长短来控制加温的时间，因为无触点，所以可以通过大电流而不产生拉弧，工作寿命与开关次数无关。技术成熟可靠，触点容量相对较大，成本低，几乎零功耗，发热量小而且稳压稳流。方案四采用光耦合双向可控硅控制光耦合双向可控硅内部为硅光敏双向可控硅，还带有过零触发检测器，以保证电压接近零时触发可控硅。典型光耦合双向可控硅为。但它成本高控制相对复杂容量小功耗大发热严重。综上所述，选择方案三。键盘与显示方案确定方案该方案采用静态扫描法，即直接将键盘作单片机的输入，数码管作输出，该方案占用单片机。
6、就会知道的根据软件设计的流程加温恒温及保温。同时还自动的及时提示系统运行的状态指示，是人们及时的知道此时此刻它在干什么，在执行什么。测温控制电路的设计程序的流程图开始初始化按键否显示数据输入温度值加温在我们温度控制系统的流程中，最重要的无非就是温度控制和恒温保温控制了。我们的上阶温度和下阶温度都是从键盘上输入的，这样使我们的系统更好的靠近人性化设计，从而能够给很到的温差范围很大的东西，食物加热,恒温和保温的时间也可以从键盘上输入，也可以在它的默认的时间下工作。另外也有状态指示灯，报警系统给你提示，从而是人们及时季节它的工作状态,具体的程序如下开始初始化判断是否达到上阶温度设置温度范围恒温控制延迟分钟降温控制，判断是否达到下阶保温控制系统测试测试使用的仪器数字万用表仿真机计算机温度计实验数据如下实际的温度度显示的温度度测得的时间分误差结束语本系统以单片机芯片为核心部件，利用测温技术，键盘显示控制模块报警功能等构成整个系统。在设计电路时力求硬件线路简单，充分发挥软件编程方便灵活的特点，来满足系统设计的要求。因为我们组实力有限，发挥部分没能完全做好。在本次设计过程中，遇到了许多的问题和各种困难，但通过我们的不屑努力，最终完成了作品，因此，我们深刻地体会到共同和团队精神的重要性，提高了自己解决问题的能力。参考文献杨宁，胡学军单片机与控制技术北京北京航空航天大学出版社，年杨邦文新型实用电。
7、信功能报警提示过温保护电保护可以根据情况自行添加总体方案比较设计与论证设计制作个水温自动控制系统，控制对象为的净水，要求温度设定范围，最小区分度为，温度控制的静态误差小于等于。本设计利用单片机进行数据的采集处理及温度的控制，并通过驱动单片机进行键盘的输入及显示。单片机运算能力强，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，实现方便精度高，占用的口资源少，成本较低，可根据不同需要用于各种场合。据要求方案的系统模块分为控制模块键盘输入与显示模块测温模块报警与状态显示模块电源模块。总体框图如下系统模型框图控制方案的确定方案控制算法单片机键盘显示测温模块控制模块报警模块控制就是比例积分和微分控制。在模拟控制中，算法的表达式为式中调节器的输出信号偏差信号给定值与检测值之差调节器的比例系数调节器的积分时间调节器的微分时间数字控制算法是以模拟调节器控制为基础的，因此为了实现数字控制，必须对上式进行离散化处理。用数字形式的差分方程替代连续系统的微分方程。离散化后的算式为上式称为位置式控制算式。采用调功法控制水温的办法，实质上是控制能量守恒，根据上升到特定温度和下降到特定温度的时间比来决定稳定在该温度所需的电热杯通断时间。单片机在接收按键中断后判断输入数据，采用分段算法控制温度调节和稳定。分段控制将均匀分成的温度段，不同温度段的加热惯性不同，测试每段的加热时间和自然降。
8、口资源较多，硬件电路复杂，需利用软件进行消抖动及闪烁等问题，现实中不实用。模型图如下方案二该方案是动态扫描。可以利用驱动芯片如驱动键盘和数码管，该方法接口和外围电路比较简单，且占用口线少，显示稳定，工作可靠，加之它可以节省处理键盘和显示器的时间，提高的工作效率，具有较高的性价比。模型图如下综上所述，选择方案二，采用芯片进行驱动键盘的输入和显示。测温模块方案在些温控系统中，广泛采用的是通过热电偶热电阻或结测温电路经过相应的信号调理电路，转换成需复杂的信号调理电路和转换电路，大大简化了电路的复杂度，实现方便精度高，可根据不同需要用于各种场合。综上所述，选择方案二，采用温度传感器。报警与状态显示模块方案采用可编程逻辑器件完成。通过进行预分频产生两种声音的频率每隔秒交替输出个高电平，编辑程序模块即可实现声音报警功能。这种办法是利用软件实现报警功能，成本高，严重浪费资源。方案二采用单片机和分立元器件实现。在单片机的个口上接上三极管驱动蜂鸣器电路，利用单片机内部的记数器控制响停时间。状态显示也是在单片机的口上接上发光二极管，此方法不仅简单实用，而且成本低。系统框图如下。报警系统框图综上所述，选择方案二。电源模块因电路中单片机需要的直流电压，因此需要设计稳压电源。方案采用开关电源来实现。以自动控制稳定输出并有各种保护环节的电路，称为开关电源。如常用的集成芯片有，等，所构成的电路输出电压稳定，。
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【毕业设计】水温控制系统设计与总结报告
