温度可控式电热洗脚盆的温控电路设计论文毕业设计论文Word格式.docx
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指导教师：
王宽
2015年5月20日
河北科技师范学院教务处制
学术声明
本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。
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本学位论文的知识产权归属于河北科技师范学院。
本人签名：
日期：
指导教师签名：
摘要
在社会的发展之中，人们对于温度的控制变得越来重要。
人们的日常生活中都离不开温度这个重要的参数。
本课题利用DS18B20作为温度传感器，单片机作为控制电路，LM016L作为显示电路，继电器电路作为加热电路的电热洗脚盆的控温电路设计。
DS18B20是目前比较常用的一种温度传感器，它的测量范围可达到-55°
~125°
，当温度范围在此范围内时，误差最低可以达到0.0625°
，在本设计中的误差为1°
。
DS18B20的特点有很多，最主要的几点是精度高、方便安全、占用资源少、实用、操作简单这几点。
所以备受开发者的青睐。
本设计中，在单片机复位后开始正常工作，以DS18B20作为温度传感器，测量脚盆内的水温，然后将温度信号变换成数字信号传送给单片机，单片机进行数据的整合处理，再将所处理的信号通过显示电路显示出来。
在温度传感器测量的时，加热电路会随着水温的变化而改变是否进入加热状态。
本设计有着可控温、简单易懂、测量误差小等优点，可以实现基本的温度控制。
关键词：
温度测量；
DS18B20；
控温电路
Abstract
Inthedevelopmentofsociety,peoplebecomemoreandmoreimportantforthetemperaturecontrol.
People'
sdailylifeallcannotdowithoutthetemperatureofthisimportantparameter.
ThistopicusesDS18B20astemperaturesensor,microcontrollerasthecontrolcircuit,lm016lasdisplaycircuitrelaycircuitasaheatingcircuitoftheelectricheatingfootwashingbasintemperaturecontrolcircuitdesign.
DS18B20isthemorecommonlyusedakindoftemperaturesensoranditsmeasuringrangecanreach-55to7.3degrees,whenthetemperaturerangewithinthisrange,thelowesterrorcanreach0.0625anderrorinthedesignis1degree.
TherearemanyfeaturesofDS18B20,whatisthesinglemostishighprecision,convenientandsafe.
Takelessresources,practical,simpleoperationofthesepoints.
Sothedeveloper'
sfavor.
Inthisdesign,aftertheMCUreset,withDS18B20asthetemperaturesensor,thetemperatureinsidethemeasuringtub,andthencommunicateatelecommunicationsignaltothemicrocontroller,microcontrollerfordataprocessing,telecommunications,changesintoadigitalsignalconveytothedisplaycircuittodisplay.
Inthetemperaturesensor,theheatingcircuitwillchangewithtemperaturechangeisintheheatingstate.
Thisdesignhastheadvantagesofcontrollabletemperature,simple,smallmeasuringerror,canachievethebasictemperaturecontrol.
Keywords：
Temperaturemeasurement；
DS18B20;
Temperaturecontrolcircuit
摘要................................................................................................................................I
Abstract.......................................................................................................................II
3.3.3温度传感器的数据参数12
1绪论
1.1课题背景及研究意义
或许在远古的时代，就不存在洗脚盆。
在那个时代，人类的思维简单，没有过多的想法。
只是每天日出而作日入而息，在为自己的生存而烦恼，在为自己和家人的饥饿而奔波。
并没有在洗脚的问题上花心思，简单的思考，简单的生活。
日复一日。
而随着时代的发展与变迁，百年千年之后，人们开始不单单的只是为了吃饭的问题而去过多的忧虑、思考。
那时候温饱已经不是让人类生存下去的最大问题。
因此同时，在一天的劳累之后。
为了要解决美与脚臭的问题，所以，人们会在河边去洗脚。
因为那个时候有的人在河边住，有的或许离河边比较远，所以为了解决洗脚的问题，就会用一个工具去装载一些水在一个容器里，并容器里进行洗脚。
洗脚成为了一个普遍的现象。
但是由于冬天的时候非常冷，水的温度并不适合人类去洗脚，冰冷的河水不会让洗脚变成舒适与美的体验，反而成为了一种负担，所以冬天洗脚就成为一个很大的麻烦。
随着火种的到来，人们开始用火去烧或者煮一些食物，随之而来的就是烧水洗脚，因此热水是现代人们解决洗脚问题的关键。
洗脚不是富人的权利，平民百姓一样可以享受。
在当代，人们对于洗脚的要求是非常高的。
从一开始的无水洗脚，到冷水，到热水，到现在的人们需要让水的温度保持在一个恒定温度。
从而提高舒适度，让人们能够越来越会享受生活。
1.2国内发展及现状
中医学认为，人体五脏六腑在脚上都有相应的穴位。
脚部是足三阴经的起始点，又是足三阳经的终止点，踝关节以下就有60多个映射区。
经常用温水洗脚，能刺激足部穴位，增强血液运行，调整脏腑，疏通经络，从而达到强身健体、祛病除邪的目的。
洗脚时尽量避免用碱性强的肥皂洗脚，以免去脂过多，使皮肤干裂。
因为洗脚的好处很多，所以也越来越多的人开始使用洗脚盆。
然而在古代的时候大家都知道洗脚的好处很多，但是在洗脚盆的选择上穷人与富人是有一定的差距的。
上古时代，洗脚盆都是石头做的，但是随着石器时代的结束，陶瓷时代的开始。
一些高档的陶瓷洗脚盆在富人家出现的频率也就越来越高。
但是瓷器虽然好看华丽，装饰精美，但是在舒适度上却并不比石器的脚盆好很多。
反而穷人由于没有多余的资金用来享受生活，选择用木制的盆子用来洗脚。
虽然穷人用的是木盆，但是穷人的木盆在装水以后，水温的保持程度是比其他陶瓷或者石器类工具要好的很多，所以在古代越来越多的人选择了木盆。
从而木盆在古代是最常用以及最常见的洗脚工具。
此后，随着时代的变迁，人类进入铁器时代，金属的开发使一些人开始使用铁盆，铜盆等等，甚至一些官宦人家还在用金盆银盆等等。
由于铁器时代的到来，所以在脚盆上的等级开始出现了进一步的分化，而这种情况在中国古代存在了几百年的时间。
于此同时也流传下一句话，金盆洗手，意思就是，意味深长，说明了，以前做的再好的事，现在也不做了。
此后时代的推移，洗脚盆的发展再次上演。
出现了塑料盆，铝制盆等等。
而其中塑料脚盆的好处，进入的冷水凉的慢，有助于长时间的泡脚。
并且还有成本低廉饿特点，坏了一个可以再换一个。
虽然塑料的洗脚盆的好处有很多，但是一些现代人还是也会寻求古代的味道，选择用木制的脚盆。
但是，无论是用木制盆，还是塑料盆，最终的目的都是让自己干净，健康，能在工作之余在家中端上一盆热气腾腾的洗脚水。
舒舒服服的泡脚。
可是各式各样的变化却也改变不了洗脚盆的几点尴尬之处。
第一、在洗脚的过程之中温度需要自己调试，有时候不能调制成自己想要的温度。
第二、不能持续恒温。
在洗脚的过程中最尴尬的莫过于水凉了，脚没泡好。
因此，在现代的电子产品之中，对恒温可调的电路是越来越注重的。
并且在升级产品之中，人们不单单开始对温度有了一定的要求，而且还有按摩脚底、振动、臭氧杀菌等一系列功能。
在本课题中主要提及的是对洗脚盆的控温电路的设计。
1.3课题的技术指标
本课题是电热洗脚盆的控温电路设计，主要是利用单片机最为核心控制元件，在加上DS18B20作为温度传感器，以LM016L液晶显示屏作为显示的整体思路。
主要指标如下：
1.温度的控制基本范围0℃—100℃。
2.精度误差小于0.5℃。
3.LM016L液晶显示，实时读取温度数据，
4.可以设定初始温度并调节。
5.继电器控制加热。
6.实现恒温的控制。
1.4课题研究内容
本文设计的温度控制电路，是以温度传感器为测试电路，以单片机控制的总体思路。
并且在初始时可以设置一个初始的温度，并可以在中途暂停，继续调节。
在设置初始温度后由于存在1°
的误差，因此在实际的操纵中是以1°
为界限的误差来进行加热或停止加热的调节，最终通过显示电路显示结果。
课题中主要是通过温度传感器测量并控制电热洗脚盆中水温，然后通过单片机进行显示的电路设计。
在设计中主要包括温度收集采样，温度显示，初始温度的调节等。
2总体设计
2.1方案的选择
本课题研究的洗脚盆的控温电路的设计，以控温为主，显示为辅，通过DS18B20温度传感器测量水盆中的温度，再通过单片机进行数据的读写，最后经过显示屏把数值显示出来。
本课题的温度采集是用DS18B20温度传感器，在误差精度、兼容性上都强于其它类型的元器件，是目前做常用的温度传感器。
而当采用热电偶温差电路测温时，温度检测部分可以使用低高两种热电偶焊接在一起的金属导线所组成，热电偶产生的热电势由两种金属的接触电势和单一导体的温差电势组成。
[1]
由此可知，相对于热电偶的温差电路测温DS18B2更加适合于该项目的整体简易化的主题。
而且DS18B2此元件的的线性特征非常良好。
稳定性较强，测温范围为0℃-100℃，且在此范围进行测温时，温度偏差小于1℃，这在该项目上的优势性就会更加的明显。
并且DS
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