基于AT89C52单片机DS18B20传感器的热传感器的水阀控制系统设计
摘要：随着控制技术和现代信息技术的飞速发展与广泛应用，水阀控制系统在人们的日常生活中扮演者很重要的角色，对我们的生活有很大的影响，所以以单片机为核心的温度采集和控制系统可以更智能化的对水温进行控制。 提高了我们的生产生活的水平。本论文论述了AT89C52单片机为主控单元，DS18B20为温度传感器的温度控制系统。该控制系统可以实时显示相关温度数据。本系统设计了相关的硬件电路和应用程序。硬件电路包括AT89C52单片机最小系统，测温电路，LCD液晶显示电路等，系统程序主要包括主程序，按键处理程序，LCD显示程序以及数据储存程序。
关键词：AT89C52;DS18B20;LCD显示;温度控制
The water valve control system of heat sensor
Abstract: with the rapid development and wide application of control technology and modern information technology, the valve control system plays a very important role in people's daily life, has a great influence on our life, so the microcontroller as the core temperature acquisition and control system can be more intelligent control the water temperature. To improve our level of production and living. This paper discusses the AT89C52 microcontroller as the main control unit, DS18B20 as the temperature sensor temperature control system. The control system can display real-time temperature data. The system design of hardware circuit and related applications. The hardware circuit includes a temperature measurement circuit, AT89C52 minimum system microcontroller circuit, LCD liquid crystal display, system program mainly includes the main program, key processing program, LCD display procedures and data storage procedures.
Keywords: AT89C52; DS18B20; LCD; temperature control
目录
第一章 绪论 4
第二章 水阀控制系统的总体设计 5
2.1系统设计原则 5
2.2设计目标 5
2.3 温度检测技术 5
2.4温度显示技术 6
第三章 系统硬件设计 7
3.1系统总体设计 7
3.2时钟电路设计 7
3.3系统复位电路 8
3.4报警电路 9
3.5主控电路 9
3.6 LCD液晶显示模块 11
3.7 按键输入模块 14
3.8 温度检测模块 14
第四章 软件系统的方案设计 18
4.1 软件设计总体思路及主程序流程图 18
4.2测温模块流程图 18
4．3显示模块流程图 23
4.4按键流程图 23
第五章 总结 27
参考文献 28
第一章 绪论
1.1 课题的背景及意义
随着社会的发展，人们购买能力的提高，对于日常生活的要求也越来越高，进入21世纪后，在城乡大众的的家装中，热水器已经成为人们生活中不能缺少的一部分，我们洗澡时通常需采用热水。太阳能热水器以其可持续环保节能的优势占据了大部分市场，并且使用率在逐年上升。在这其中，温度的测量及控制变得越来越重要。在通常情况下，水温控制需要用到热传感器来测量用芯片来控制。本系统模拟实际的水温控制过程，引进水温控制，温度多点采集，水温报警，按键控制水温等技术，当冷水被加热到适宜的温度时，水龙头才开始出水。解决了人们舒适洗澡基本需要。
本文采用AT89C52单片机设计出了温度实时测量,数据处理显示及控制系统。为了对数据进行处理，单片机控制DS18B20的数字智能温度传感器，把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。单片机处理数据之后，发出控制信息来改变报警和控制执行模块的状态，单片机AT89C52能够依据温度DS18B20传感器所采集的温度在液晶屏上实时显示出来，通过控制系统把温度控制在设定的范围之内。所有温度数据均可以通过LCD显示屏显示出来。系统可以根据时钟存储相关数据。
我采用AT89C52的芯片作为控制芯片，这个芯片功能比较强大，能够满足设计所需要求。通过对电路的设计和芯片的外围扩展，可达到对热水器温度的控制和调节功能。此外，还介绍了DS18B20与单片机的接口设计以及数字温度传感器的软件的主程序、DS18B20读写程序和显示程序，该系统集合简单、稳定、实用、精度高优点于一身。该设计方案使我对水阀控制系统有一个更全面的了解、掌握了一些常规控制器件的使用方法、掌握简单52单片机应用系统软件和硬件的设计方法，进一步锻炼我们在单片机应用方面的实际操作能力。
生活中，我们洗澡时通常需采用热水。在这其中，水温的控制很重要。通常情况下，水温控制需要用到热传感器来测量。因此，该论文要求学生模拟实际的水温控制过程，当冷水被加热到适宜的温度时（加热装置不需要设计），水龙头才开始出水。要求：
1）掌握工作原理、结构特点；
2）画出原理框图、正确叙述工作原理；
3）采用点阵屏作为显示部分，可以显示实时水温；
4）采用热传感器作为温度采集装置；
5）硬件部分须包括必要的按键输入、传感器、点阵屏等模块；
6）软件设计部分要包括温度值的测量，实时水温显示的设计等；
7）若时间允许，可制作出电路板实物来（较高要求）。
技术指标
1．水温控制
水温采用三位数字显示，包括2位整数及1位小数。范围：00.0-99.9摄氏度。
2．温度采集
温度采集要求实时采集，能够显示出实时温度。
3．传感器模块
传感器要能够采集水温，精度在0.1摄氏度以上，模拟量传感器需考虑模数转换功能。
4．报警装置
当水温超过警戒值时，要发出报警信号，提示水温过高。
5．输入控制
该系统要有必要的输入按键，可以设定实际用户使用的需求，按照个人爱好设定想要的温度值。
6．阀门装置
阀门装置采用水泵模拟（水泵由实验室提供），当满足条件时，可以打开水泵喷水，以此模拟水阀打开。
参考文献
1. 刘迎春.传感器原理.国防工业出版社.2004年
2. 袁希光.传感器技术手册.国防工业出版社.1986年
3. 郑秀瑗.应力应变电测技术.国防工业出版社.1985年
4. 蔡春源.新编机械设计手册.辽宁科学技术出版社.1993年
5. 王森.仪表常用数据手册.化学工业出版社.1998年
6. 孙传友.测控电路及装置.北京航空航天大学出版社.
7. 王俊杰.检测技术与仪表.武汉理工大学出版社.
