摘 要

随着时代的进步和社会的发展，自动化站在了生产以及生活的前端，方便着人们的生活，大大加强了生产的力度以及产品精度。并且在温度控制方面尤为突出，就现在的工业生产中，被大量实施采用。温度的控制，直接影响着工业产品的产量与质量。

由于之前接触过电子体温计的设计，其中包含STC89C52单片机最小系统，电源供电模块，数码管显示模块，DS18B20温度测量装置，所以对这些部分都相对熟悉，相对于电子体温计，本次设计多了按键设置模块和继电器模块，所以在原有基础上，我们可以对电路和程序实时改进。在该设计中，我们通过DS18B20温度传感器对温度进行实时检测，将检测的信息传输给单片机，单片机进行数据转换之后将实时温度在数码管上进行显示，按键模块可以对所要求的水温上限以及水温下限进行设置。在该设计中，继电器模块有两个继电器部分，一个是升温部分，可以在继电器的接口处接上一个热电阻，另一个是降温部分，可以选择在继电器的接口处接上一个电磁阀通过加入凉水，来达到降温效果。当实时温度低于所设置的温度下限时，加热部分继电器工作，热电阻开始对水温进行加热，加热直至温度达到所设置的温度上限为之，当水温高于温度上限时，降温部分继电器工作，直至水温降至所设置的水温下限，从而周而复始，达到恒温电热水器的控制。

关键词：STC89C52、DS18B20、恒温电热水器控制

ABSTRACT

With the progress of the times and the development of the society, automation stands in the front of production and life, which is convenient for people's life and greatly strengthens the strength of production and product precision. And in the aspect of temperature control is particularly prominent. In the current industrial production, it is widely used. Temperature control directly affects the output and quality of industrial products.

As we have been in contact with the design of electronic thermometer before, including STC89C52 SCM minimum system, power supply module, digital tube display module, DS18B20 temperature measurement device, so we are relatively familiar with these parts. Compared with electronic thermometer, this design has more button setting module and relay module, so on the original basis, we can realize the circuit and program Time to improve. In this design, we use DS18B20 temperature sensor to detect the temperature in real time, and transmit the detected information to the single-chip microcomputer. After the data conversion, the real-time temperature will be displayed on the digital tube. The key module can set the upper limit of water temperature and the lower limit of water temperature. In this design, the relay module has two relay parts, one is the heating part, which can be connected with a thermal resistance at the interface of the relay, the other is the cooling part, which can choose to connect a solenoid valve at the interface of the relay to achieve the temperature reduction effect by adding cold water. When the real-time temperature is lower than the set lower temperature limit, the relay of heating part will work, and the thermal resistance will start to heat the water temperature until the temperature reaches the set upper temperature limit. When the water temperature is higher than the upper temperature limit, the relay of cooling part will work until the water temperature drops to the set lower temperature limit, so as to achieve the control of constant temperature electric water heater.

KEY WORD: STC89C52、DS18B20、Constant temperature electric water heater control

目录

第1章 绪论 1

1.2课题研究的内容及要求 2

1.3方案设计 2

第2章 系统设计方案比较、设计与论证 4

2.1主控制器模块选择 4

2.2测温模块的选择 4

2.3按键模块 5

2.4显示模块 5

2.5电源选取 5

第3章 芯片资料简介 7

3.1 DS18B20温度传感器 7

3.1.1芯片管脚定义及其工作原理 7

3.2 STC89C52单片机简介 9

第4章 硬件实现及单元电路设计 13

4.1主控制模块 13

4.2显示模块电路 14

4.3温度采集模块电路 14

4.4继电器加热/降温控制电路 15

第5章 系统软件设计 16

5.1程序总体结构分析 16

5.2系统程序流图 16

5.2.1 DS18B20温度传感器初始化程序流程图 17

5.2.2读取温度值的子程序流程图 17

第6章 实物的安装与调试 19

6.1安装 19

6.2电路的调试 19

结论 20

参考文献 21

致谢 22

第1章 绪论

1.1选题设计背景及意义

在当今这个科技飞速发展的时代，电力电子技术，以及单片机的应用单片机技术已经融入到我们的生活以及工业生产当中去，伴随着生产技术的要求，科学技术的发展，生产与生活中所需要被测量与需要控制的温度系数不计其数。也正因为如此，温度一词在生产生活之中出现的地方也随处可见，相对应的，温度控制和测量也成为了生活生产中必不可缺的一部分，温度控制与测量就成为了生产生活中的中坚力量。就比如在冶金与化工方面，温度控制就显得尤为重要，对其精度也有极高的要求，在生活当中，电热水器的便捷之处就不言而喻了，在农业当中，温室的温度对农作物的生长于产量就有着密不可分的关系。

温度在我们的生活中也是随处可见的一个物理量，其作用就是用来衡量物体的一个特征参数，温度的测量就成为了生产与生活中必不可缺的一大环节。尤其是在工业生产中尤为突出，对温度的测量与控制直接影响到生产的效率、利益、生产的精度、生产环节的安全保障，在推动经济发展中起着支柱作用。由于温度在生产生活过程中扮演着必不可缺的部分，温度传感器相对于其他传感器的运用更加频繁，更加广泛。并且随着科学技术的不断发展与生产力的大力大力推进，伴随着温度传感器的研发和制作，温度传感器的种类，封装也越来越丰富，运用场合也越来越广泛。