李杨 初级组 题A.docx
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李杨初级组题A
恒温水浴系统
系统目的：
能较稳定地把水温维持在10~60℃之间的任意温度，最小分度值为1℃，当温度达到某一设定值并稳定后，水温的波动控制在±1℃以内。
温度调控达到稳定状态时，给出光提示信号。
当水温达到某一设定值并稳定后，其波动控制在±1℃内。
1、方案比较：
1、温度检测两套方案：
（1）用铂电阻和A/D转换器测量温度。
（2）用DS18B20测量温度，单总线的设计、-55到125℃测温范围和内含数字转换系统，更方便使用测量温度。
因为
（1）中涉及到繁琐的数模转换电路，
（2）更经济实惠方便，本系统采用第二种方案。
2、显示方法：
（1）数码管显示，直接显示实时的温度数字。
（2）液晶显示，价格较贵，而且液晶对温度要求较高，不易保存。
（3）上位机显示，需要串口通信，PC连接。
因为资金有限且掌握的知识有限，故选择第一种方案显示实时温度。
2、设计与论证：
（一）硬件部分
1、硬件总体设计方案：
本系统通过温度传感器DS18B20的DQ数据端采集温度数字数据送给单片机的P3^3引脚，经单片机处理二进制数据成十进制送给八位数据线和P2端连接的四位七段数码管上显示，数码管由三极管驱动，四个段取位分别和P0^6，P0^5，P0^4，P0^3连接。
外部半导体制冷器电路通过一个5V继电器和单片机的P1^0相连，达到单片机对系统温度的调节。
P1^1和P1^2分别接有一个LED发光灯，分别产生调温和恒温的光信号。
2、系统功能模块划分及电路图：
（1）主芯片：
stc89c52rc，采用12MHZ的晶体，主芯片的振荡和复位电路：
（2）DS18B20部分：
（3）数码管显示部分：
（4）继电器指示灯部分：
（5）两块半导体制冷器串联在继电器常开端，小风扇和它们并联，控温装置放在容器的一侧，风扇和制冷片中间隔着一个散热器。
（2）软件部分
1、软件设计方案：
以DS18B20的读写温度数据和数码管显示实时温度程序为主，加上对测得温度处理在外部显示信号。
2、流程图：
判断有无DS18B20
DS18B20复位
开始
无
有
读出实时温度转化为十进制
数码管显示十进制温度数字
否
是
继电器断开，仅指示灯2发光
继电器吸合，外部温控电路工作，仅指示灯1发光
温度达到预定值±1？
3、软件代码：
#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
sbitDQ=P3^3;//DS18B20数据接口
sbitp6=P0^6;//四位数码管段选位
sbitp5=P0^5;
sbitp4=P0^4;
sbitp3=P0^3;
sbitjdq=P1^0;//继电器接口
sbitled1=P1^1;//指示灯
sbitled2=P1^2;
codeuchartab[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};//不带小数点
codeuchartab1[]={0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10};//带小数点
uchara,b,t;//a是读数高四位，b是低四位。
t为十进制温度
ucharbai,shi,ge;//温度百十个位数字
uchartemp;//预定温度
//延时函数
voiddelay（uinti）
{
while（i--）;
}
//初始化
bitint_ds18b20（）
{
ucharx=0;
DQ=1;
delay（8）;
DQ=0;
delay（80）;
DQ=1;
delay（14）;
x=DQ;
delay（20）;
returnx;
}
//读一字节
read（）
{
uchari=0;
uchardat=0;
for（i=8;i>0;i--）
{
DQ=0;
dat>>=1;
DQ=1;
if（DQ）
dat|=0x80;
delay（4）;
}
returndat;
}
//写一字节
write（uchardat）
{
uchari=0;
for（i=8;i>0;i--）
{
DQ=0;
DQ=dat&0x01;
delay（5）;
DQ=1;
dat>>=1;
}
delay（4）;
}
//温度处理
voiddeal（uchari）
{
if（itemp+1）
{
jdq=0;
led1=0;
led2=1;
}
else
{
led1=1;
led2=0;
jdq=1;
}
}
//转换函数
voidint_（）
{
while（int_ds18b20（））;
write（0xcc）;
write（0x44）;
}
voidmain（）
{
uintcount=0;
P2=0x00;
int_（）;
delay（2200）;
for（count=0;count<1000;count++）
{
p6=0;
P2=tab[0];
delay（20）;
p6=1;
p5=0;
P2=tab[0];
delay（20）;
p5=1;
p4=0;
P2=tab[0];
delay（0）;
p4=1;
p3=0;
P2=0xc6;
delay（20）;
p3=1;
}
while
（1）
{
delay（120）;
while（int_ds18b20（））;
write（0xcc）;
write（0xbe）;
a=read（）;
b=read（）;
if（b>127）
{
a=~a;
b=~b;
a=a>>4;
t=b<<4;
t=t|a;
t+=1;
shi=t/10;
ge=t-shi*10;
for（count=0;count<123;count++）
{
if（t>=10）
{
p6=0;
P2=0xbf;
delay（20）;
p6=1;
p5=0;
P2=tab[shi];
delay（20）;
p5=1;
p4=0;
P2=tab1[ge];
delay（20）;
p4=1;
p3=0;
P2=0xc6;
delay（20）;
p3=1;
}
else
{
p6=1;
p5=0;
P2=0xbf;
delay（20）;
p5=1;
p4=0;
P2=tab1[ge];
delay（20）;
p4=1;
p3=0;
P2=0xc6;
delay（20）;
p3=1;
}
}
}
else
{
count=0;
a=a>>4;
t=b<<4;
t=t|a;
bai=t/100;
shi=（t-bai*100）/10;
ge=t-（bai*100+shi*10）;
for（count=0;count<123;count++）
{
if（bai）
{
p6=0;
P2=tab[bai];
delay（20）;
p6=1;
}
else
p6=1;
if（shi）
{
p5=0;
P2=tab[shi];
delay（20）;
p5=1;
}
p5=1;
p4=0;
P2=tab1[ge];
delay（20）;
p4=1;
p3=0;
P2=0xc6;
delay（20）;
p3=1;
}
}
deal（t）;
int_（）;
}
}
（三）系统总电路图：
3、缺陷处：
1、只能在烧程序时设定温控预定值，制冷制热前分别要烧录一下程序。
2、制冷和制热时不能自动更换半导体制冷器的正负极，需要手动更换。
3、测温有误差。
4、测试方法与仪器
温度计测量水的温度和显示的比较，检验能否达到恒温的效果。
5、测试结果与分析
由于没有12V电源和外部测温装置，我们没有测试环节，只是自己检测了电路能导通，制冷器散热片能工作。
还要周六用主办方的装置测试。
此项暂无。
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