基于DS18B20水泵温控的设计.doc

基于DS18B20水泵温控 一、设计目的 基于DS18B20的水泵温控，当水池内水温过高，启动水泵，抽取地下水，降低水循环的温度；当低于一定温度，水泵停止，节约能源消耗，将水池温度控制在一定范围温度内。 二、设计要求 （1）数字显示水的实际温度； （2）设置温度控制值和检测值之间的误差在±1度； （3）当水温高于设定上限（25℃）时，控制地下水泵开启；低于设定下限（20℃）时，控制地下水泵关闭。 三、设计方案 方案：用控制器MCS-51系列单片机和数字传感器DS18B20来进行控制，并用七段数码显示管来显示温度，在程序中来设置温度的上下限，当温度超出上下限时，由单片机发出控制信号，外界控制电路接收信号并作相应的响应来调节温度。此为全控制型，最为简便。 四、系统工作原理 1、系统的总体结构图如下： 2、工作原理 首先，由数字温度传感器感受出温度并将，并将其数字信号传递给单片机的接口部分，单片机接收到信号后，对其进行处理（由导入单片机的程序设置处理过程及处理结果），并将处理后的结果通过端口传递给七段数码显示管让其显示出当前的温度值。如果温度高于/低于所设置的温度上/下限（上/下限由程序进行设置），单片机以端口就向外接的控制装置发出信号，外接控制装置接收低电平/高电平，从而控制信号继电器导通/关断。当温度恢复至所控制的范围后，数字温度传感器感受温度后将数字信号传递给单片机，单片机处理后则停止向外接的控制装置发信号，控制装置就停止动作等待下一次信号的到来。此过程即完成了温度的测量和两点间的温度控制工作，完全自动控制，方便快捷（仿真中使用LED模拟水泵关断）。 五、各部分电路的设计和芯片的结构功能作用 1、单片机STC89C52RC （1）如上图所示，单片机能正常工作的条件，复位电路，和晶振电路，其中当接入电源，此时当处于震荡器工作的单片机RESET出现连续两个高电平，可使单片机回到初始状态。为了提高系统的抗干扰能力，在电源的一端接上一个小电容。 （2）外接晶振引脚XTAL1和XTAL2 XTAL1(19脚)和XTAL2(18脚)：接外部石英晶振的一端，在单片机的内部，它是一个反相放大器的输入端，这个放大器构成了片内振荡器。 2、数字温度传感器DS18B20介绍 （1）DS18B20基本介绍 DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后必威体育精装版推出的一种改进型智能温度传感器。与传统的热敏电阻相比，他能够直接读出被测温度并且 可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。可以分别在93.75 ms和750 ms内完成9位和12位的数字量，并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线（单线接口）读写,温度变换功率来源于数据总 线，总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电，而无需额外电源。因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。（1）独特的单线接口方式：DS18B20与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。（2）在使用中不需要任何外围元件。（3）可用数据线供电，电压范围： 3.0 5.5 V。（）温范围－55℃～+125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃ （）可编程 的分辨率为9～12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温 （）在9位分辨率时最多在 93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字，速度更快（）用户可自设定非易失性的报警上下限值。（）支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点测温。（）负压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用电磁继电器一般由 电磁铁,衔铁,弹簧片,触点 等组成的，其工作电路由低压构成。只要在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返回弹簧的拉力吸向铁芯，从而带动衔铁的动触点与静触点（常开触点）吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置，使动触点与原来的静触点（常闭触点）释放。这样吸合、释放，从而达到了在电路中的导通、切断的目的。对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态的静触点，称为“常开触点”；处于接通状态的静触点称为“常闭触点”。 六、单片机程序如下(C语言程序节