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基于 51 单片机的智能水温控制系统的设计
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发表于Sat Dec 29 16:20:32 CST 2018   |  只看该作者 1# 电梯直达

   要:习近平主席说过,2020年我们应全面进入小康社会,21世纪以来,我国的第三产业迅速发展。但随着社会的进步和科技

的发展,人民对物质和精神文明的需求不断增加,尤其是生活水平和生活质量的要求越来越高,甚至直接影响着社会工业生产的发展, 而水温控制系统早已成为我们生活的不可或缺的一部分,水温控制技术产业在我们日常生活中应用的范围极广。水温控制系统以智能化数字管理为主,设计出的系统能够准确显示当前温度,能根据要求调整水温,设置高温预警线,具有高温报警,定时加热等基本功能。当智能水温控制系统采集到的水温度低于标准值时,自动控制加热源对水进行加热,反之当采集到的水温高于标准值或等于标准值时,结束加热。本文研究基于51单片机,通过浅谈智能水温控制系统,进而提高智能水温控制系统的技术指标,研究出更为先进的智能水温控制系统技术。

关键词:51单片机;智能;水温控制系统;设计 

 


随从原始社会发展到如今的社会主义社会,人们生活条件不断提升,家用电器、机械产品等在每个家庭中是必不可少的,一些智能机器逐渐代替传统人力资源,成为服务产业新兴的产品。智能水温控制系统使用寿命较长、省电、自动化数字控制,基于这些科技的优点,使得智能水温控制系统的设计得到了社会的重视,因而智能水温控制系统的设计走上了国际舞台,智能水温控制系统的使用渗透到人们的日常生活和工作中。采用智能水温控制系统减少了能源损耗,并做到了持续发展,符合 21 世纪科学发展的理念,是利国、利民又利己的事情,有着巨大的经济效益。基于 51 单片机的智能水温控制系统的设计是当前社会中研究的热点问题。

1 基于 51 单片机的智能水温控制系统的设计原理

普通水温控制系统都是需要手动关闭电源,但是很多人都会忘记关阀门,比如很多人去卫生间出来之后,却没有关灯的习惯, 会造成电力能源的浪费,不利于资源的持续发展。据以往数据统计,全中国 13 亿人口中有 2/3 的人都有这种不好的习惯,一些地区的经济发展水平和速度参差不齐,公共区域的公共资源浪费情况十分巨大,这导致东部与西部地区资源分配不平,国家只好采取西气东输、南北水调等工程。非智能水温控制系统,以零件之间的做功产能运行程序,程序较复杂,一旦设备出现问题,工程维修程序十分冗杂[1]。而对于一些特殊的工业来说,水温控制要求较高,为了避免因水温控制因素带来的诸多影响,许多工业行业引进了智能水温控制系统,此系统设计中温控精度高,可操作性强。

2 智能水温控制系统的设计方案 

控制水温精确,主要性能在于调节控制水温上,还有就是加热系统的安全性。比如采用电热水器进行烧水就是水温控制系统设计的一个比较典型的应用,一般是采用传感器检测水温和采用51 单片机控制系统,相比于早些年发明的热水器温度控制程度更精确。水温控制系统的主要目的就是保证温度在一定的范围内上下波动,以智能程序代替人工操作是水温控制系统根本目标。系统以 51 单片机作为控制器,再由显示模块、定时时间计算模块、实时环境温度采集模块等组成,通过对于 51 单片机进行 c 语言编程,温度感应器感应外界温度,将外界温度信号转化成电信号, 反映到加热器中,对物质进行升温,当温度达到上下限时,启动负反馈系统,由单片机发出负反馈到控制器上,使继电器断开, 停止加热。智能水温控制系统的水温测温范围为到 0℃~125℃, 而传统水温控制系统温度范围为 0℃~100℃,系统设计两个发光二极管,一个表示加热,另一个表示保温[2]。比如家用电饭煲,

打开开关,进入温度设定状态,通过感应设定的温度,待到目标要求则进入保温状态。

3 基于 51 单片机的智能水温控制系统的硬件组成及设计

第一,电路元件。智能水温控制系统包括 STC89C52 芯片、LCD1602 液晶屏、DALLAS18B20 温度传感器等元件。其中芯片是最核心的技术,由标准 MCS-51 内核和指令系统组成。51 单片机相当于计算的一个编程,51 单片机性价比高,应用范围最广,在工业生产中成为单片机使用的榜首。单片机是一种嵌入式装备, 体积小、成本低,可以镶嵌在许多其他大型的机器中。液晶屏 8 段数码管和1602 液晶屏显示。定时时间计算模块采用STC89C52RC 芯片或采用 DS1302 芯片,在水温控制系统的设计中应用十分广泛。

第二,电路设计。智能水温控制系统电路设计中采用最小型系统,小型系统控制电路单元能力强,执行能力迅速。系统设计中采用传感线路设计,在单片机的编程中,输入二进制的温度值, 输出测温范围为 0℃~125℃。在控制器中将温度的最大值和最小值与设定温度的上下限比较,一旦超出警戒线,信号传输到继电器中,从而停止升温。水温控制系统的核心技术是编程和各种硬件设备,在系统运行中,包括由键盘程序和各控制端口等程序设备,各个组件进一步组成了一个完整的电路。

综上所述,水温的控制在人们的日常生活中经常遇到,在工业生产中水温控制也是重要的影响因素,智能水温控制系统的出现越来越受到人们关注和认可。基于 51 单片机的智能水温控制

系统应用于温控领域,有极高的实际应用价值,比如,基于 51 单片机的智能水温控制系统通过使用单片机在 0℃~125℃之间的实现温度的自我控制,而水温只能在 0℃~100℃之间,通过用户设置温度上限、下限值来实现温度的自我控制。本文所研究探索的智能水温控制系统也仅仅是冰山一角,它为智能时代的到来作出了铺垫,同时也为强化社会生产力、提高社会效益作出了贡献,未来时局的发展方向将会是人工智能代替传统劳动力,智能水温控制系统的设计为我们展现了智能机器时代的一角,基于 51 单片机的智能水温控制系统不仅仅淘汰了传统控制水温的方法, 还为其他水温控制另辟蹊径,具有一定的实用性。

参考文献:

[1] 郭文会.基于单片机与 RS485 通信芯片的智能家居控制系统设计[J].自动化与仪器仪表,2016,18(9):244-246.

[2] 陈勇,许亮,于海阔,等.基于单片机的温度控制系统的设 [J].计算机测量与控制,2016,24(2):77-79.


 
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