DSB温继电控制系统

1、基于DS18B20地温度继电控制系统设计报告设计者 班级 学号武旭飞2018213128姚 磊2018212594陆 蒙2018213084完成时间： 2018 年 6 月 4 日星期三目录一、实验题目 3二、实现功能 3三、总体工作原理 3四、硬件设备 3五、系统框图 3六、硬件设计 41. 单片机最小系统 42. 温度传感器 53. 键盘液晶显示 74. 继电器控制执行电路 95. 总电路连接图 10七、心得体会实验题目设计一个温度测量与控制系统，温度测量范围50-100 C ,控温精 度士 0.5 C ,采用继电控制水浴加热.1 、选择合适地温度传感器 .2、画出系统原理框图 , 并分析

2、工作原理 .3、画出系统电原理图 .二、实现功能本设计能够实现通过继电器对液体进行水浴加热地控制 , 当温度 低于50C时,继电器控制开始水浴加热，当温度高于100C时停止加 热 , 从而实现对温度地控制 .三、总体工作原理本设计中温度测量采用地是DS18B20温度传感器，温度控制系统采用 AT89S51 作为微处理单元通过继电系统进行控制 , 同时采用 4*4 键盘把设定温度地最高值和最低值键入单片机地数据存储器 , 通 过温度传感器把测得地温度信号传给单片机 , 与单片机里地数据相比 较, 通过继电控制来判断是否进行水浴加热 .四、硬件设备继电器 1 个DS18B201 个AT89S51芯

3、片 1 个MAX23芯片1 个LCD1602夜晶显示器1个五、系统框图经过反复思索设计，整个系统可以分成以下几个部分：AT89S51构成地控制电路、显示电路、温度传感器、键盘设定、继电控制、水浴加热温度传感器DS18B20把所测得地温度送到 AT89S51单片机上, 经过单片机地处理，把温度在电路上显示，本系统显示器为液晶显示 器LCD1602通过键盘设定温度范围，将测得地实际温度与设定温度 相比较，由继电器控制是否加热.控制电路采用单片机最小系统同时完成控制、显示、键盘采集 温度等功能.六、硬件设计整个系统以单片机 AT89S51为核心部件，在51最小系统外围添加了温度测量、键盘输入、液晶显

4、示部分以及继电器构成地执行部件.1. 单片机最小系统本设计选择地芯片是 AT89S51其主要特点如下：4KB片内程 序存储器 ,128bytes 地随机存取数据存储器 RAM） ,32 个外 部双向输入/输出1/0 ）口 ,5个中断优先级2层中断嵌套中 断,2 个 16 位可编程定时计数器 ,2 个全双工串行通信口 , 看 门狗WD）电路，片内时钟振荡器.单片机接口使用情况如下：P1 .3作为继电器控制端口；P3.5 作为温度检测元件输入端口；P2 口键盘扫描端口；P0 口作为LCD夜晶显示数据输入端口；P3 口作为上位通信串口输入端.单片机最小系统工作电路如图：9 BP3.1卫鱼 吋E

5、63;X?3.3P3.4T10 ?3.J 71 芮总匝P%7莎PI 1n.2?i 3pi.斗PL5 PUPl 7 RST5VATUSSlVSCPfi dPO L 师2PDJPT'4KU3 SP： _P2PI罠氏P:.二?P I 2J2Er-DSD2D1最小系统2. 温度传感器因为DS18B20芯片将温度传感器、信号放大调理、A/D转换、 接口全部集成于一芯片，与单片机连接简单、方便，与AD590 相比是更新一代地温度传感器，所以温度传感器采用 DS18B20.DS18B2C为单线数字温度传感器，支持“一线总线”接口 ,大大提高了系统地抗干扰性，应用于温控控制、工业系 统、消费品、温度计

6、或任何热感测系统 .DS18B20具有以下特性:<1）、零待机功耗；<2）、无需外部器件;GN1!O tTDD<3）、可通过数据线供电；<4）、温度以 9 位数字量读出；<5）、独特地单线接口仅需一个端口引脚进行通讯；<6）、测温范围-55 °C +125C ,在-10 °C +85C 内，精度为士0.5 C .CPU寸DS18B2C地访问流程是：先对 DS18B2C初始化，再进 行 ROM 操 作 命 令 , 最 后 才 能 对 存 储 器 操 作 , 数 据 操 作. DS 1 8 B2 0每一步操作都要遵循严格地工作时序和通信协 议

7、.如主机控制 DS18B20完成温度转换这一过程，根据DS18B20地通讯协议，须经三个步骤：每一次读写之前都要 对DS18B20进行复位,复位成功后发送一条 ROMf令,最后 发送RAM指令.电路采用温度传感器 DS18B20可直接输出数字量，单线器 件和单片机地接口只需一根信号线 , 所以本设计地硬件电 路十分简单 , 容易实现 . 能达到 0.5oC 地固有分辨率 , 使用 读取温度暂存寄存器地方法能达到 0.2 oC 以上地精度.DS18B20连接电路图如图所示+5VVCCI/O GNDP35DS18B20GND启度采集电路3. 键盘液晶显示本设计在键盘输入方面，选择常用地4*4扫描键

8、盘,分别用作PID模式选择、温度设定值输入、确定或取消设置.在显示方面，选用了常用地显示容量为16*2个字符地液晶显示模块LCD1602.键盘及显示部分地连接图如图所示：ns13 W=f显示电賂羽呻t?idll云u LL*Lf4. 继电器控制执行电路电磁式继电器介绍：电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点簧片等组成.只要在线圈两端加上一定电压，线圈中就会 流过电流,从而产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引地作用 下克服返回弹簧地拉力吸向铁芯，从而带动衔铁地动触点与 静触点吸合，从而接通原来断开地电路；当线圈断电后，电磁 地吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧地反作用力下返回原来 地位置,使动触点与静触点断开.这样吸合、释放，从而达到 了在电路中地导通、切断地目地.继电器电路如图所示:VCC继电控制电踣通过给I/O端口高低电位来控制继电器地通断，继而控制水 浴加热是否执行，以达到控制水温地目地.其中三极管为控制开关作用，当接口为高电平，三极管截止,5V加不到继电器地 线圈,继电器不吸合，此时不执行加热操作；当端口为低电平 三极管导通 ,5V 通过三极管加到继电器线圈