总而言之,温控器在工农业生产、科学研究和生活等领域广泛运用,使用的数量逐渐上升。近百年来,温控器的发展大概经历了三个阶段:1。模拟温度控制器;2。集成温度控制器;3。能温度控制器,目前,国际上新型温控器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展。 

1。3 设计任务的分析论文网

本设计所要研究的课题是基于单片机的水温控制系统的设计,要能够实现水温控制器的完整功能,稳定的满足人们所需要的温度的要求,来表现它所特有的优点。这就要求它有温度传感器以及转换电路,水温的设定与自动调节电路,单片机输入输出接口电路和显示模块的设计。

2 系统方案选择与分析

2。1 系统方案分析

2。1。1 主控芯片方案

方案一:采用的是传统的STC89C51单片机作为主控芯片。此芯片具有价格便宜,集成度高,操作简单,功耗低等特点。

方案二:采用的是MSP430F149系列单片机作为主控芯片。此单片机是一款性能高、功耗低的16位单片机,具有很强大的功能,而且内置12位高速ADC模数转换器。但是它的价格比较昂贵,而且是TPFQ贴片封装,不利于焊接,需要PCB制板,这样就会大大增加其成本和开发周期。

从性价比上来综合考虑,优先选方案一,就是采用STC89C51作为本设计的主控芯片。

2。1。2 温度检测方案

方案一:采用单片集成两端感温电流源AD590。AD590是可以运用到热力学温度、摄氏温度等检测的具体电路,广泛应用于不同的温度控制场合,AD590有精度高、价格低、不需辅助电源、线性好等优点,但是它需要用到差分放大器和A/D转换,使用的原器件比较多。

方案二:采用美国DALLAS公司生产的 DS18B20数字温度传感器的芯片,此芯片的特点是耐磨耐碰、体积小、使用方便、封装形式多样等特点,各种领域都能广泛运用,经济实用而且方便。

使用DS18B20数字温度传感器线路简单、编程容易,但是它比AD590精度低。AD590需要其它辅助电路,线路复杂,编程难度大。考虑到电路的设计、成本等情况,选择方案二,即使用DS18B20作为本系统的温度传感器。

2。1。3 显示模块方案

方案一:采用F3461BH数码管,数码管是一种半导体的发光元器件,它的基本单元是发光二极管,简单方便。 

方案二:采用字符液晶LCD1602显示信息,LCD1602是一款比较常用的字符液晶显示模块,能够显示字符和数字等基本信息。它不仅价格便宜,而且容易控制。

相较于方案一和方案二,方案一具有简单方便,价格低廉的优点,因此选用F3461BH数码管。

2。2 系统方案选择文献综述

在设计单片机电路中,大多数都采用传感器,这里很容易想到采用数字温度传感器,此时可以运用一只温度传感器DS18B20,这种类型传感器,能够很方便直接读取被测温度值,然后进行转换,最后传输给单片机来进行数据处理,这样就能满足设计本身的要求。

2。2。1 总体设计框图

温度电路设计总设计框图如下图2。1所示,控制器采用单片机STC89C51,温度传感器采用DS18B20,通过用4位LED数码管用串口传送数据实现温度的显示

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