电子综合实训报告顾书缘技术方案.docVIP

电 子 综 合 实 训 题 目： 基于单片机的热水器水温水位自动控制系统设计研究 学 生 姓 名： 顾书缘 学 号： 学 院：信息科学与工程学院 专 业 班 级： 电子101 实训时间： 2013 年 12 月 23 日 ( 2014 年 1 月 10 日 目 录 第一章 绪论 - 1 - 1.1选题的意义 - 1 - 1.2设计任务 - 1 - 第二章 系统设计方案 - 2 - 2.1设计原理 - 2 - 2.1.1系统原理 - 2 - 2.1.2子系统工作原理 - 3 - 2.2设计方案 - 3 - 2.2.1单片机的选择 - 3 - 2.2.2各部件控制系统方案 - 4 - 第三章 系统硬件设计 - 5 - 3.1系统总体设计 - 5 - 3.2各单元电路设计 - 6 - 3.2.1控制单元设计 - 6 - 3.2.2显示单元设计 - 7 - 3.2.3检测单元设计 - 9 - 第四章 系统软件设计 - 12 - 4.1主程序设计 - 12 - 4.2子程序设计 - 12 - 4.2.1温度采集 - 12 - 4.2.2控制按键设计 - 13 - 4.2.3读温度 - 14 - 第五章 系统调试 - 14 - 5.1硬件调试 - 14 - 5.1.1调试步骤 - 15 - 5.1.2液位检测 - 15 - 5.1.3温度检测 - 16 - 5.2 软件调试 - 16 - 5.2.1 Proteus仿真 - 16 - 5.2.2 软件调试过程 - 17 - 总结 - 18 - 参考文献 - 18 -  随着电子技术的发展，特别是随着大规模集成电路的产生，给人们的生活带来了根本性的变化，如果说微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃，那么可编程控制器的出现则是给现代工业控制测控领域带来了一次新的革命。在现代社会中，水位和温度控制不仅应用在工厂生产方面，其作用也体现到了生活的各个方面。 随着人们生活质量的提高，酒店厂房及家庭生活中都会见到水位和温度控制的影子，水位和温度控制将更好的服务于社会目前，单片机控制器在从生活工具到工业应用的各个领域，例如生活工具的电梯、工业生产中的现场控制仪表、数控机床等。尤其是用单片机控制器改造落后的设备具有性价比高、提高设备的使用寿命、提高设备的自动化程度的特点。 现代工业设计、工程建设及日常生活中常常需要用到水位和温度控制，早期水位和温度控制主要应用于工厂中，例如工厂中的大型锅炉，必须实时的掌握锅炉的水位和温度，确保系统的正常运行。 因此，水温水位控制在改善人们生活质量中起到了非常重要的作用。现在市面上的电器种类繁多，它们都需要对其主要的水位和水温参数加以控制，实现电器水温水位控制的自动化。 早期温度和水位的参数控制时通过模拟电路实现的，这种方式不仅电路复杂，成本高，而且误差大，系统的稳定性不好，单片机及微型计算机技术的发展和应用有效地解决了这些缺点，特别是传感器的发展，更好的提高了检测参数的精度。 选择基于单片机的水温水位控制系统，是因为它不仅在人们生活中具有显著的意义，更重要的是能系统地聚温度和水位参数于一身，对于更好的掌握和认识单片机的应用和传感器的应用，系统地深刻认识自动控制的实际应用，掌握复杂的多子系统地设计起到了很强的锻炼作用。 此系统是为多子系统的综合性控制系统，设计过程中也是分块实现设计调试，最后进行综合实现，以下就从各子系统的工作原理进行分别进行说明。 图2.1系统原理图 2.1.2子系统工作原理 1、温度控制系统 该子系统利用低功耗单线数字温度传感器DS18B20实现温度采样，将采样的温度值通过单片机的P3.3口送入单片机处理，然后实现水温的控制,利用按键对水温的值进行设置，当温度高于上限或者低于下限后蜂鸣器报警，使之保持温度在一定范围内的稳定。 本控制系统可以时时采集热水器内部水温通过LED显示水温，由于太阳能热水器实际温度不会超过100摄制度，所以本系统采用两位显示，测量范围为00~99摄氏度，温度可以精确到小数点后两位。 2、水位控制系统 该子系统能进行水位的控制，利用自制的3根导线对水位的信息进行采集，并通过单片机的P2口送入给单片机处理加工，通过发光二极管显示器显示，共有3个水位挡，没水或者系统出错后，蜂鸣器都报警，使系统的水位保持在一定的范围内。 本系统需显示水位，水位分低、中、高三档，均用发光二极管来指示。 实验证明，纯净水几乎是不导电的，但自然界存在的以及人们日常使用的水都会含有一定的Mg2+、Ca2+等离子，它