摘 要

本设计主要由AT89C51单片机、DS18B20温度传感器、LCD1602液晶显示屏模块、制热制冷模块、键位模块以及报警控制模块组成。DS18B20温度传感器检测温度，由按键模块来设定热水和冷水的正常状态下的温度范围。本设计中用到设定键、加热键、制冷键，加热键和制冷键也可用作温度加减键来调节温度。比较DS18B20传感器检测的水温和按键所设定的常态水温，如果超出设定的常态水温则通过单片机驱动制热制冷设备对水进行制热和制冷，系统中加入ULN2003A单片机用来驱动制热制冷模块中的继电器，通过切换继电器来控制加热管和制冷管对水进行加热和制冷，在液晶屏上准确的显示出来。如果水温超过99℃，此时温度过高蜂鸣器开始报警，液晶显示EE。当温度超过105℃之后系统自动关机，设计中用液晶没有任何显示作为自动关机。

关键词：AT89C51;LCD1602;制热制冷;DS18B20温度传感器

Water heating and cooling control mechanism design

Abstract

The design consists of AT89C51 microcontroller, DS18B20 temperature sensors, LCD1602 LCD module, heating and cooling module, the module keys and alarm control module. DS18B20 temperature sensor detects temperature, the key module to set the temperature range of the normal state under hot and cold water. The design used in setting key, add hotkeys, refrigeration key. Add hotkeys and keys can be used as refrigeration temperature plus and minus keys to adjust the temperature. Comparison of normal temperature water temperature sensor DS18B20 and buttons set, if normal water temperature exceeds the set through the heating and cooling equipment Microprocessor for water heating and cooling. ULN2003A added to the system microcontroller to drive the heating and cooling module relay, by switching relays to control heating and cooling pipes for water heating and cooling, accurately displayed on the LCD screen. If the water temperature exceeds 99 ℃, when the temperature is too high, the buzzer alarm, LCD EE. When the temperature exceeds 105 ℃ automatically shut down after the system is designed with no liquid crystal display as an automatic shutdown.

Keywords: AT89C52; LCD1602;Heating and cooling;DS18B20temperature sensor

目 录

1 绪论 1

1.1 课题研究的目的及意义 1

1.2国内外发展现状 1

1.3本设计内容、要求及实现功能 2

2 纯水机制热制冷控制设计系统的方案设计与论证 4

2.1 纯水机制热制冷控制设计系统总体设计方案 4

2.2纯水机制热制冷控制设计系统各模块设计方案选定 4

2.2.1显示模块的选定 4

2.2.2按键模块的选定 4

2.2.3制热制冷模块的选定 5

2.3 纯水机制热制冷控制设计系统模块框图 5

3 纯水机制热制冷控制设计系统硬件系统设计 6

3.1单片机最小系统复位电路设计 6

3.2温度检测电路的设计说明 7

3.3制热制冷模块电路设计说明 7

3.4按键输入模块电路设计说明 8

3.5声光指示电路设计说明 10

HYPERLINK \l "_Toc358312846" 3.6液晶显示模块电路设计 11

4 纯水机制热制冷控制软件系统的设计 12

4.1整体软件设计 12

4.2按键模块流程图及部分子程序 13

4.3制冷、制热模块流程图及部分子程序 14

4.4显示模块流程图及部分子程序 16

4.5蜂鸣器模块流程图 19

5 系统调试 21

5.1本设计整体设计仿真测试 21

5.2系统调试过程 21

5.3系统调试心得 23

6 结论与展望 24

6.1结论 24

6.2展望 24

致谢 25

参考文献 26

附录1：电路原理图 27

1 绪论

1.1 课题研究的目的及意义

随着科技的进步和社会的发展，现在纯水机制热制冷控制系统在工厂和我们的生活中被普遍的应用，研究纯水机制冷制热有两层意义，首先对社会上的意义，通过本次研究提出一种新的方法实现纯水机制冷制热的装置，在本文的研究中将纯水机分为两部分，制冷系统和加热系统，通过两部分配合使用实现对水温度的控制。首先在当水的温度过高需要制冷，系统会自动对水进行降温，当需要加热的时候系统会自动对水进行加热，这样满足对水温度的控制，通过继电器控制加热和制冷的装置。这一研究为提供了一种新的方案，实现了对纯水机制冷制热同时控制。对我们自身的意义，通过本次研究可以更好的掌握纯水机制冷制热的原理，学习单片机控制系统的知识，了解温度传感器的原理及其应用。还能够学习C语言在单片机上的应用，掌握数字电路的基础，了解电路原理图和Proteus图绘制的方法和注意事项。

1.2国内外发展现状

纯水机制冷制热的技术是保证需求用水的关键，现在有很多生产该产品的单位，尽管结构不同，品种各异的检测仪器很多，但其工作的重点无非是对水实现制冷制热。在制冷制热系统中主要采用温度传感器实现对水温度的检测。按照温度传感器：主要用热敏电阻、数字温度传感器，也有其它温度传感器例如PN结型温度传感器测控系统。热敏电阻温度传感器：温度的变化引起阻值的变化为原理的电阻，其成本低、小体积、简单方便、响应速度快、容易使用，正因如此其受到广泛使用，也是使用最为普遍的温度传感器。热敏电阻分为正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻，负温度系数热门电阻使用更广泛一点。

现在大多数的水文管理已经应用科技水平较为发达的计算机进行操控。首先写出最好较为正确的程序，放在计算机中，计算机在程序的指挥下进行确认、修正参数，最后将指令传输给终端控制系统。终端将检测出来的数据传输给中央控制系统，根据中央控指令输出控制信号，指挥系统相关器件进行正确的工作，实现水温的最优调节。