基于单片机的PID温度控制系统

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基于单片机的智能温度控制系统设计

基于单片机的智能温度控制系统设计

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基于单片机的PID恒温控制系统设计

基于单片机的PID恒温控制系统设计

基于单片机的PID恒温控制系统设计1. 引言恒温控制系统在现代工业生产中起着至关重要的作用,它能够确保生产过程中的温度稳定,从而保证产品质量和生产效率。

而PID控制器作为一种常用的控制器,具有简单易实现、稳定可靠等优点,被广泛应用于恒温控制系统中。

本文基于单片机的PID恒温控制系统设计,旨在研究和实现一种高效、精确的恒温控制方案。

2. 系统设计原理2.1 PID控制原理PID控制器是由比例项(P项)、积分项(I项)和微分项(D项)组成的。

比例项根据当前误差与设定值之间的差距来调整输出;积分项根据误差累积来调整输出;微分项根据误差变化率来调整输出。

PID控制器通过不断调整输出值与设定值之间的差距,使得系统能够快速、稳定地达到设定值。

2.2 单片机原理单片机是一种高度集成化、功能强大的微处理器芯片。

它具有处理能力强、可编程性好等特点,在工业控制领域得到广泛应用。

单片机可以通过输入输出端口与外部设备进行信息交互,通过控制算法调整输出信号,实现对恒温控制系统的精确控制。

3. 系统硬件设计3.1 传感器恒温控制系统中的传感器用于实时监测温度值,并将其转化为电信号输入给单片机。

常用的温度传感器有热电偶、热敏电阻等。

本设计中选择热敏电阻作为温度传感器。

3.2 控制器本设计中选择常用的STC89C52单片机作为控制器,它具有丰富的外设接口和高性能的处理能力,能够满足恒温控制系统的需求。

3.3 作动器作动器是恒温控制系统中负责调节环境参数(如加热、冷却等)以实现恒温目标的设备。

本设计中选择继电器作为作动器,它可以根据单片机输出信号来切换加热和冷却设备。

4. 系统软件设计4.1 温度采集与处理单片机通过模拟输入端口采集到来自传感器的模拟信号,然后通过模数转换器将其转化为数字信号。

接下来,通过算法对采集到的温度值进行处理,得到误差值。

4.2 PID算法实现PID算法的实现是整个恒温控制系统的核心。

根据采集到的误差值,通过比例、积分和微分三个参数来调整输出信号。

基于单片机的室内温度控制系统设计与实现

基于单片机的室内温度控制系统设计与实现

基于单片机的室内温度控制系统设计与实现1. 本文概述随着科技的发展和人们生活水平的提高,室内环境的舒适度已成为现代生活中不可或缺的一部分。

作为室内环境的重要组成部分,室内温度的调控至关重要。

设计并实现一种高效、稳定且经济的室内温度控制系统成为了当前研究的热点。

本文旨在探讨基于单片机的室内温度控制系统的设计与实现,以满足现代家居和办公环境的温度控制需求。

本文将首先介绍室内温度控制系统的研究背景和意义,阐述其在实际应用中的重要性和必要性。

随后,将详细介绍基于单片机的室内温度控制系统的设计原理,包括硬件设计、软件编程和温度控制算法等方面。

硬件设计部分将重点介绍单片机的选型、传感器的选取、执行机构的搭配等关键环节软件编程部分将介绍系统的程序框架、主要功能模块以及温度数据的采集、处理和控制逻辑温度控制算法部分将探讨如何选择合适的控制算法以实现精准的温度调控。

在实现过程中,本文将注重理论与实践相结合,通过实际案例的分析和实验数据的验证,展示基于单片机的室内温度控制系统的实际应用效果。

同时,还将对系统的性能进行评估,包括稳定性、准确性、经济性等方面,以便为后续的改进和优化提供参考。

本文将对基于单片机的室内温度控制系统的设计与实现进行总结,分析其优缺点和适用范围,并对未来的研究方向进行展望。

本文旨在为读者提供一种简单、实用的室内温度控制系统设计方案,为相关领域的研究和实践提供有益的参考。

2. 单片机概述单片机,也被称为微控制器或微电脑,是一种集成电路芯片,它采用超大规模集成电路技术,将具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种IO口和中断系统、定时器计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、AD转换器等电路)集成到一块硅片上,构成一个小而完善的微型计算机系统。

单片机以其体积小、功能齐全、成本低廉、可靠性高、控制灵活、易于扩展等优点,广泛应用于各种控制系统和智能仪器中。

基于单片机的PID温度控制

基于单片机的PID温度控制

间延迟的控制系统 [ 1] , 它可以通过模型设定和频率响应设定两种方法设定 PID 控制器的参数 K p 、、Ti 。Td 假设控制系统模型为:
如图.5 在时域内作系统的阶跃响应曲线,根据曲线可以得出特征参数 k , L 和 T 的值, 有了这些参数, 并假设ê = kL/ T , 则 PID 控制器的参数可以由表 1 求出来。如图.6 在频域内作系统的 Nyquist 图, 可以从图形上直接得出系统 的相位穿越频率ω g 和该点处的增益值 K g , 这样就可以得出 Tg = 2 π / ω g , 这时 PID 控制器的参数也可以由表 1 求出来。
2.1 实物展示
图.1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ图.2
图.3
图.4
图.1 是用欧姆龙的温控器,已经集成于机箱中,图.2 是单片机模块,图.3 是 实验室实验平台,图.4 是系统集成模块。
3.1 PID 参数自整定思想
本系统的被控对象是某水壶里的温度, 一般温度可近似用一阶惯性纯滞后环 节来表示, 其传递函数 G s
PID 控制指的是通过调整上式的控制器参数 K p 、Ti 、Td , 使整个控制 系统性能满足工作要求。自整定 PID 控制提供了简单的调整参数的方法, 使其 能够达到较好的控制效果 。常用的自整定 PID 设定参数方法有 :Zieg ler -Nichols 方法、改进的 Zieg ler -Nichols 方法、幅值相位裕度设定方法及最 优整定方法等, 下面将分别介绍各种参数设定方法 (1)Ziegler -Nichols 方法。Zieg ler 和 Nichols 提控制策略给出的控制 结构, PID 控制器模型为出的调节 PID 控制器参数的经验公式适用于具有纯时
3.3

基于单片机PID算法的电加热炉温度控制系统设计

基于单片机PID算法的电加热炉温度控制系统设计

基于单片机 PID算法的电加热炉温度控制系统设计摘要:电加热炉的温度控制具有升温单向性,大惯性,时变性,纯滞后等特点,其控温过程存在非线性波动等问题。

本文采用AT89C51单片机基于PID算法设计了一种电加热温度控制系统。

仿真实验表明,本系统能够有效提高电加热炉温度控制的鲁棒性,符合新形势下对炉温调控的实际需求。

关键词:电加热炉;温度控制;单片机;PID算法1引言电加热炉在冶金、化工、机械等领域具备广泛的用途,但是它是一个多时变、存在物理耦合、本质非线性的复杂系统,传统的基于滞后反馈的控制律无法平衡炉温检测与炉温调控之间的时间同步关系,容易造成整个加热炉炉温调控系统的温度非线性波动、间歇性振荡,引起炉温调控器的参数变化。

因此提高电加热炉的温度控制水平,是当今工业控制技术的主要研究方向之一。

常规控制方法难以实现较高的控制精度和响应速度。

相比之下,经典的增量PID控制算法,无需针对控制对象建立数学模型,便可实现较发复杂系统的精确控制。

本文基于PID算法,提出设计了一套电加炉控制方法,核心控制芯片采用AT89C51系列单片机,具备数据采集、调控、显示、报警等多项功能,实现了对温控系统的设计和模拟仿真,能有效改善电加热炉温度控制系统的性能。

2总体方案设计本系统采用以AT89C51单片机为核心的温度控制系统,通过温度传感器PT100采样实时温度,并通过变送器将温度最终转换为电压信号通过A/D转换器0808将其转换为数字信号,送入单片机与给定值进行比较,运用PID算法得出控制结果,送显示并进行控制(图1)。

图1 系统总体设计方案图2.1系统硬件选择单片机是指将微处理器、存储器和输入/输出接口电路集成在一块集成电路芯版上的单片微型计算机。

单片机主要应用于工业控制领域,用来实现对信号的检测、数据的采集以及对应用对象的控制。

它具有体积小、重量轻、价格低、可靠性高、耗电少和灵活机动等许多优点。

单片机是微型计算机的一个重要分支,特别适合用于智能控制系统。

基于单片机的pid温度控制系统设计

基于单片机的pid温度控制系统设计

一、概述单片机PID温度控制系统是一种利用单片机对温度进行控制的智能系统。

在工业和日常生活中,温度控制是非常重要的,可以用来控制加热、冷却等过程。

PID控制器是一种利用比例、积分、微分三个调节参数来控制系统的控制器,它具有稳定性好、调节快等优点。

本文将介绍基于单片机的PID温度控制系统设计的相关原理、硬件设计、软件设计等内容。

二、基本原理1. PID控制器原理PID控制器是一种以比例、积分、微分三个控制参数为基础的控制系统。

比例项负责根据误差大小来控制输出;积分项用来修正系统长期稳态误差;微分项主要用来抑制系统的瞬时波动。

PID控制器将这三个项进行线性组合,通过调节比例、积分、微分这三个参数来实现对系统的控制。

2. 温度传感器原理温度传感器是将温度变化转化为电信号输出的器件。

常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻、半导体温度传感器等。

在温度控制系统中,温度传感器负责将环境温度转化为电信号,以便控制系统进行监测和调节。

三、硬件设计1. 单片机选择单片机是整个温度控制系统的核心部件。

在设计单片机PID温度控制系统时,需要选择合适的单片机。

常见的单片机有STC89C52、AT89S52等,选型时需要考虑单片机的性能、价格、外设接口等因素。

2. 温度传感器接口设计温度传感器与单片机之间需要进行接口设计。

常见的温度传感器接口有模拟接口和数字接口两种。

模拟接口需要通过模数转换器将模拟信号转化为数字信号,而数字接口则可以直接将数字信号输入到单片机中。

3. 输出控制接口设计温度控制系统通常需要通过继电器、半导体元件等控制输出。

在硬件设计中,需要考虑输出接口的类型、电流、电压等参数,以及单片机与输出接口的连接方式。

四、软件设计1. PID算法实现在单片机中,需要通过程序实现PID控制算法。

常见的PID算法包括位置式PID和增量式PID。

在设计时需要考虑控制周期、控制精度等因素。

2. 温度采集和显示单片机需要通过程序对温度传感器进行数据采集,然后进行数据处理和显示。

基于单片机的软件实现PID温度控制系统

基于单片机的软件实现PID温度控制系统

姓名:专业:学号:学科:基于单片机的软件实现PID温度控制系统引言随着控制理论和电子技术的发展,工业控制器的高精度性要求越来越高,其中以单片机为核心实现的数字控制器因其体积小,成本低,功能强,简便易行而得到广泛应用。

温度控制器作为一种重要的控制设备,在化工,食品等诸多工业生产过程和家用电器中得到了广泛的应用,本文主要讨论在家用电器电冰箱中得到广泛应用的数字PID控制,在单片机温度控制系统中的应用。

通过对实验数据的分析表明单片机的温度控制系统设计的合理性和有效性。

1硬件系统设计本文所研究的温度控制系统硬件部分按功能大致可以分为以下几个部分:单片机主控模块,输入通道输出通道等。

硬件总体结构框图如图所示。

图1中,温度控制系统以单片机为核心,并扩展外部存储器,构成主控模块零度保鲜箱的温度由铂Pt100电阻温度传感器检测并转换成微弱的电压信号,再通过位的转换器转换成数字量,此数字量经过数字滤波之后,一方面将零度保鲜箱的温度通过控制面板上的液晶显示器显示出来,另一方面将该温度值与设定的温度值进行比较,根据其偏差值的大小,采用控制算法进行运算,最后通过控制双向可控硅控制周期内的通断占空比,即控制零度保鲜箱制冷平均功率的大小,进而达到对零度保鲜箱温度进行控制的目的。

控制系统电路的核心器件是Atmel公司生产的单片机,图2所示.它是一种低功耗低电压高性能的位单片机片,内带有一个的可编程可擦除只读存储器,它采用的工艺是Atmel公司的高密度非易失存储器技术。

其输出引脚和指令系统都与MCS51兼容且价格低廉,性能可靠,抗干扰能力强,因此广泛应用于工业控制和嵌入式系统中。

为了节省成本和体积采用多路选择开关和AD7705模数转换器协同工作,组成多路数据采集系统.AT24C02是Atmel公司生产的EEPROM器件,存储容量256字节可擦写次数达100万次,主要用来存储设定温度。

2软件实现PID控制PID控制是最早发展起来的控制策略之一,在微机测控系统中,软件与硬件同样重要.硬件是系统的躯体,软件则是灵魂,当系统的硬件电路设计好之后,系统的主要功能还是要靠软件来实现,而且软件的设计在很大程度上决定了测控系统的性能,很多的单片机软件系统都是采用如图2所示的前后台系统也称超循环系统。

(完整版)基于单片机的PID温度控制毕业设计论文

(完整版)基于单片机的PID温度控制毕业设计论文

前言温度是表征物体冷热程度的物理量。

在很多生产过程中,特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中,温度的测量和控制都直接和安全生产、提高生产效率、保证产品质量、节约能源等重大技术经济指标相联系。

因此,温度的测量与控制在国民经济各个领域中均受到了相当程度的重视。

单片机系统的开发应用给现代工业测控领域带来了一次新的技术革命,自动化、智能化均离不开单片机的应用。

将单片机控制方法运用到温度控制系统中,可以克服温度控制系统中存在的严重滞后现象,同时在提高采样频率的基础上可以很大程度的提高控制效果和控制精度。

现代自动控制越来越朝着智能化发展,在很多自动控制系统中都用到了工控机,小型机、甚至是巨型机处理机等,当然这些处理机有一个很大的特点,那就是很高的运行速度,很大的内存,大量的数据存储器。

但随之而来的是巨额的成本。

在很多的小型系统中,处理机的成本占了系统成本的比例高达20%,而对于这些小型的系统来说,配置一个如此高速的处理机没有任何必要,因为这些小系统追求经济效益,而不是最在乎系统的快速性,所以用成本低廉的单片机控制小型的,而又不是很复杂,不需要大量复杂运算的系统中是非常适合的。

随着电子技术以及应用需求的发展,单片机技术得到了迅速的发展,在高集成度,高速度,低功耗以及高性能方面取得了很大的进展。

现在完全可以运用单片机和电子温度传感器对某处进行温度检测,而且可以很容易地做到多点的温度检测,如果对此原理图稍加改进,还可以进行不同地点的实时温度检测和控制。

1绪论1.1研究的目的和意义温度是工业生产中主要被控参数之一,温度控制自然是生产的重要控制过程。

工业生产中温度很难控制,对于要求严格的的场合,温度过高或过低将严重影响工业生产的产质量及生产效率,降低生产效益。

这就需要设计一个良好温度控制器,随时向用户显示温度,而且能够较好控制。

单片机具有和普通计算机类似的强大数据处理能力,结合PID,程序控制可大大提高控制效力,提高生产效益[9]。

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基于单片机的PID温度控制系统【摘要】本设计在单片机的基础上,利用PID算法完成了温度控制系统的硬件设计和软件设计,实现更加精确高效的水的温度控制。

本系统主要分为单片机控制模块,LCD显示模块,传感器检测模块,继电器控制模块等,通过传感器模块检测水温然后发送给单片机,单片机对数据进行处理后由LCD显示,同时反馈给继电器,继电器接收到信号后控制加热器进行对水温的加热,从而达到精确控制水的温度的目的。

该系统以节能高效为出发点,适用于小到热带鱼缸大到渔场养殖等多种场所。

【关键词】单片机、PID、温度控制1.前言1.1课题的背景及研究意义温度作为一个不可忽视的因素存在于现代工业的生产中,工业生产过程中的温度控制一直是十分重要的环节。

但控制在工业生产中已很难把握,并且对于那些以严格为目标的生产工艺,太高或太低的温度会对生产效率和质量造成显著的影响,从而导致生产效益的降低。

这就要求我们开发出一种能够很好控制并且可以随时将温度展示给客户观看的温度控制器。

单片机拥有着如同那些计算机一样强大的数据分析与处理能力,通过与PID相结合,我们可以很大程度上提高控制程序的能力,这样就能使生产效益得到提高[2]。

温度的测量、控制与保持是单片机温度测量系统中的重要部分,温度测量是工业生产中最要要的物理量之一。

而有效的测量温度的方法之一就是通过单片机,所以单片机温度测量系统能够广泛的应在工业生产中,在电力工程、化工、机械、冶金等重点行业,有一个重要的测量任务,在日常生活中也可以得到广泛的应用。

以热带鱼缸为例,系统设计不够周全、结构不够简单化、性价比不够高等问题普遍的存在于目前市场上的各种热带鱼缸中,很多的鱼缸在温度控制方面都存在着许多缺陷,比如对温度控制的不够精确,常常还没达到设定温度就停止加热等。

即使它达到了设定的温度,也有因加热时间长短不能有效地控制而导致能量的浪费问题。

本次设计的温度控制系统是以51单片机为基础利用PID算法进行精确的温度控制,功能主要有温度设定、显示与控制等方面。

此控制器和显示装置与以前的相比具有成本低,高精度的温度控制和显示,使用方便,性能稳定等优点,可以提高能源利用效率,在经济与社会效益上有一定的推动[3]。

1.2国内外现状及水平这几年,我们在理论上对温度控制的研究已经比较成熟,但是在具体的温度测量与控制上,我们对于如何精确的对其进行控制等方面还存在着一些问题。

温度控制技术按照控制目标的不同可分为两类:动态温度跟踪与恒值温度控制。

动态温度跟踪实现的控制目标是使被控对象的温度值按预先设定好的曲线进行变化。

在工业生产中很多场合需要实现这一控制目标,如在发酵过程控制,化工生产中的化学反应温度控制,冶金工厂中燃烧炉中的温度控制等。

恒值温度控制的目的是使被控对象的温度恒定在某一数值上,且要求其波动幅度不能超过某一给定值。

从工业温度控制器的发展过程来看,温度控制技术大致可分以下几种:1.2.1定值开关温度控制法所谓定值开关控温法,就是通过硬件电路或软件计算判别当前温度值与设定目标温度值之间的关系,进而对系统加热源或冷却装置进行通断控制这种控温方法操作相对来说比较简单,但是它对温度控制的精度比较低,受温度变化过程的滞后性影响较大。

1.2.2 PID线性温度控制法1922年美国的Minorshy在对船舶自动导航的研究中,提出了基于输出反馈的比例积分微分控制器的设计方法,标志了PID控制的诞生。

PID温度控制系统以结构简单,操作方便,工作稳定的特定被广泛的运用于生产生活中,但同时它也存在着依赖于对象模型,对于非线性、大滞后、时变系统控制效果不理想等缺点。

1.2.3智能温度控制法1971年,著名的美籍华裔科学家傅京孙教授最早公开指出了一个崭新的研究领域,并提出了相应的概念,这就是智能控制系统。

智能控制就是应用人工智能的理论与技术和运筹学的优化方法,并将其同控制理论方法与技术相结将智能控制与PID控制相结合,实现温度的智能控制。

目前国内温度控制的发展,相对国外而言在性能方面还存在一定的差距,它们之间最大的差别,主要还是在控制算法方面,具体表现为国内温度控制在全量程范围内温度控制精度低,自适应性较差。

这种不足的原因是多方面造成的,比如针对不同的温控对象,由于控制算法的不足而导致控制精度不稳定等。

[82.系统整体设计2.1系统设计任务与要求用STC89C52单片机作为该PID温度控制系统的主控芯片,配合温度传感器DS18B20,对温度进行控制与显示。

技术要求:1)可以对水的温度值进行连续的检测,并将结果显示在LCD显示屏上。

2)能够在25到70摄氏度之间手动设定水要达到的温度。

3)可以保持水的温度处于目标温度值而不会随时间冷却。

4)控制系统使用单片机STC89C52,水温的设定使用按键的形式,用LCD显示屏来显示设定的温度。

2.2硬件设计方案该系统主要由单片机主控制电路、温度传感器电路、液晶显示电路、电源与指示灯电路、独立式按键电路、时钟与复位电路、固态继电器电路等部分组成。

系统模块总框图如下,因为DS18B20可以被编程,所以采用了双向箭头。

采用了STC89C52单片机作为主控芯片,先通过传感器DS18B20进行实时温度采样,将结果发送给单片机,单片机反馈到LCD1602上将当前温度显示出来。

再通过键盘模块输入信号给单片机STC89C52,由传感器DS18B20接收到从单片机STC89C52发送过来的命令,同时单片机将键盘模块发送过来的信号传输给1602液晶显示屏显示设定温度。

接着传感器DS18B20对那些数据进行转换,然后再发送回STC89C52通过它对转换完成的数据进行分析处理,控制继电器驱动加热器运行。

本系统中采用了三个继电器来控制加热器工作,假如设定温度为70度,就先通过继电器模块1控制“600w 热得快”将水温加热到60度,接着换成由继电器模块2控制“100w热得快”将水温继续加热到70度,最后由继电器模块3控制“50w热得快”来完成对水温的保持。

这样避免了由于加热器功率过小导致的加热效率低下或者功率过大时为了维持温度而频繁启动造成的元器件容易损坏的问题。

图2.2 系统模块总框图3. 硬件电路设计3.1单片机控制模块图3.1.1单片机控制电路3.1.1 STC89C52单片机介绍单片机为系统的核心部分,通过它来发送信号控制各个模块的运行。

它总共有P0,P1,P2,P3四个8位双向输入输出端口,每个端口都有锁存器、输出驱动器和输入缓冲器。

P0口用于外部扩展存储时,用作地址总线或数据总线;P1口仅作为I/O,无第二功能;P2口作为扩展存储时,作为地址总线。

P3口作为I/O的同时,其第二功能是一些特殊功能,非扩展存储。

RST/VPD为复位输入,当在此引脚加上两个机器周期的高电平时,就会实现复位操作。

ALE/PROG为地址锁存控制信号。

当该引脚输入编程脉冲时,是FLASH编程。

XTAL1和XTAL2用于外接晶振引脚[4]。

在该系统中,P2口的三个引脚P2.0,P2.1,P2.3连接的都是LCD1602的控制端,P1.0口连接的是DS18B20的总线端,并有一个10K的上拉电阻。

P1.1口连接的是固态继电器的控制引脚,P1.4,P1.5连接的是按键,当按键按下时,电平被拉低。

RST脚接复位电路,当按键按下是,接收到高电平复位。

XTAL1与XTAL2接晶振时钟电路,由晶振提供跟单片机稳定的时钟周期。

3.2电源指示灯和电源接口模块图3.2.1电源指示灯电路图图3.2.2电源接口电路图当接通电源后,电源指示灯保持常亮。

我们使用5V的电源为单片机供电。

3.3液晶显示模块3.3.1 1602LCD:图3.3.1 LCD1602显示容量为16*2个字符,模块最佳工作电压为5V,字符尺寸为2.95*4.35mm。

1602LCD采用标准的14脚或16脚接口,图3.3.2 LCD1602实物图LCD显示屏总共分为两行,第一行为传感器DS18B20检测到的温度,即当前水温。

由上图可知此刻杯子中水的温度为26摄氏度;第二行为我们的目标温度,我们通过系统中的按键来对它进行设定,图中我们设定的温度为40摄氏度,设定完成后系统便会自动开始运行,直到检测到的温度达到设定的温度值,然后系统会停止加热,但是当水的温度随时间而降低的时候,系统又会自动检测到而继续开始对它加热,一直控制着水温保持在设定的温度值。

3.4 按键电路部分图3.4.1 按键电路图图3.4.2 按键实物图按键电路如上图3.4.1所示,与单片机的P1.4,P1.5口相连接,为系统的温度设定部分。

我们通过它来调整想要设定的温度,接入电源后,LCD1602上会显示当前水的温度以及设定的温度,设定温度初始为0,按一下中间的按键则会使它上升1摄氏度,按一下左边的按键则会使它下降1摄氏度,右边的按键的作用是复位,按下后就能使设定温度归零。

我们依靠它来设定好将要控制水温达到的度数,然后系统便会自动开始运行来控制温度的变化。

3.5传感器电路部分3.5.1 DS18B20图3.5.1 DS18B20DS18B20是一种数字传输温度传感器,具体的温度数值需要配合单片机才能读出来。

因为DS18B20只需要一个单线接口就能发送接收信息,所以我们将它的控制线接上一个10k的上拉电阻后与单片机的P1.0口相连接。

用于读写与转换温度所需的电源它也可以直接从数据线上获得,而无需额外的外接电源。

作为本系统的温度采集与A/D转换的元件,它具有精度高、体积小、电压适用范围宽、系统设计灵活等优点。

为了精确的检测水的温度我们将传感器焊接于杯子内部,因此加水时必须保证水量能淹没整个传感器,以便于它进行测量。

3.6继电器电路模块图3.6.1 固态继电器电路图在继电器的选择上我们采用的是固态继电器,它与单片机的P1.1口相接,采用外接220V电源为其供电,当设定好温度时继电器的指示灯便会亮起,然后控制加热器对水进行加热。

固态继电器具体可靠性高,使用寿命高,灵敏度高,切换速度快,电磁干扰小等优点[6]。

我们通过控制它的开关频率来实现控制温度的目的。

3.6复位电路和时钟电路模块图3.6.1 复位电路图图3.6.2 时钟电路图复位电路的RST脚与单片机的RST脚相接,作用是在上电或复位过程中,控制CPU的复位状态:这段时间内让CPU保持复位状态,而不是一上电或刚复位完毕就工作,防止CPU发出错误的指令、执行错误操作,也可以提高电磁兼容性能。

我们采用的是手动按键复位的方式,当按下按键时,VCC的电平就会直接加到RST端,从而使单片机达到复位的目的。

在本系统中我们用它来进行设定温度值的归零。

几乎所有的数字系统在处理信号时都是按节拍一步一步地进行的,系统的各个部分也是按照节拍做的。

要使电路的各个部分统一节拍,就需要一个“时钟信号”,产生这个时钟信号的电路就是时钟电路。

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