水温设计作品报告书.doc

广西交通职业技术学院信息工程系
期考作品报告书
题目: 水温控制器的设计
课程课程设计
班级电信06
学号 2006415020、2006415003、2006415013
姓名刘美芳、陈小冰、黄晓坡
任课教师成世龙
二OO 九年一月
《课程设计》期末作品考试报告书
目录
一、期考作品设计目标 2
二、期考作品设计方案论证与比较 3
主控模块的设计 3
3
4
三、期考作品设计内容及制作步骤 5
、电路基本总框图及工作原理: 5
主要单元电路的设计 6
6
温度采集模块的设计 7
7
8
加热器控制模块的设计 8
四、期考作品调试过程分析 9
五、期考作品设计制作总结 9
六、期考作品提交及演示 10
七、致谢词 11
八、参考资料 11
附录一:系统电路图 12
附录二电路元件清单 13
一、期考作品设计目标
1、这次期末作品选题当中,经过与组员的讨论,最终选择做水温控制器的设计。其所要求的基本功能如下:
基本要求:
①测温和控温范围:25℃~80℃
②控温精度为±5℃
③实现绝对温度K与摄氏温度℃的转换
发挥部分:
①测温和控温范围增加为:0℃~100℃
②控温精度为±1℃
③控温输出接继电器,控制加热器件,实现温度的自动控制
④其他
2、本作品采用的温度传感器是DS18B20,能过单片机将其采集到水温的数据,进行处理,并用1620液晶显示当前显示水温的温度,当水温的温度没有达到要求时,加热器一直给水加热,直到水的温度达到设定的要求时,加热器才停止加热,此过程是自动进行的,不需要人为进行手动控制。本作品除了实现其功能之外,还具备灯指示的作用,以此使得人更清楚该加热器是处于何种工作状态,是处于加热状态还是停止加热。因此该作品更适合于一些工作忙碌的工作者使用。
二、期考作品设计方案论证与比较
主控模块的设计
方案一:用单片机的知识来设计电路
本次作品采用编程的方法来实现作品的要求,运用AT89S52作为主控模块,采用温度传DS18B20感器来采集水温的温度,将采集的温度传给单片机进行处理,从而来控制加热器的工作,最终通过液晶显示器1602显示水温的温度,以及人为设置水温的最高温度。
此种方法硬件设计简单,调试方便,但成本相对会比较高
方案二:用数电和模电的知识来设计电路
由温度传感器、K――0C变换、温度设置、数字显示和输出功率级等部件组成,采用AD590温度传感器将温度信号转换成电流或电压信号,K――0C变换器将绝对温度K转换成摄氏温度0C。
虽然该方案不用编程,但其硬件比较复杂,且不易调试,所以综合各项因素的考虑,最终采用方案一,而不用方案二。

方案一:采用数码管显示
数码管主要是用来显示数字,而且价格也比较便宜,但本作品显示的数据比较多,若用数码管则焊接工作量大,故在此作品制作当中不使用它。
方案二:采用液晶显示
液晶显示虽然主要是用来显示大量的汉字、数据、和图形,价格也比较贵,但此作品设计中显示数字相对比较多,而且它的外围电路简单,可以显示较多的数字且显示的数据清晰、明了,故作品制作当中使用它。

方案一:采用AT89S52单片机
用以AT89S52为核心的单片机控制方案,AT89S52有较大程序存储空间和数据存储空间易于实现,AT89S52内部置有ISP在线编程技术可以应用下载线直接连到计算机的并口就可烧写程序,可代替市场上专用的程序烧写器,既经济又实用。进而提高了系统性价比。
方案二:采用AT89C51单片机
用AT89C51作为主控制系统易于实现,但其不支持ISP在线编程技术,需要专用的烧写器来烧写程序,成本高,进而降低了系统性价比。
三、期考作品设计内容及制作步骤
、电路基本总框图及工作原理:
单
片
机
DS18B20
1602液晶显示模块
功率继电器
键盘扫描
电源模块
加热器
工作原理:
本作品采用AT89S52为主控模块,运用键盘来设置水温的上、下限温度,采用DS18B20温度传感器,将其采集的信号给单片机进行处理,与设置的温度进行比较,从而来控制功率继电器的工作,以此来控制加热器,若采集的温度大于设置的温度,则加热器停止工作,
此时指示灯熄灭,若采集的温度小于设置的温度,则加热器继续工作,此时指示灯处于闪烁状态,以便人们方便的了解此时水温的温度,从而实现加热器的自动功能。
主要单元电路的设计