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一套热计量外表温度控制系统的设计方案

随着生活水平的提高,人们对生活的环境提出了更高的要求,良好的温度控制对提高人民生活质量起着非常重要的作用。特别是北方,城镇居民冬季一般采取集中供暖,采暖质量的好坏,直接关系到人们生产生活。目前我国绝大

跟着日子水平的进步,人们对日子的环境提出了更高的要求,杰出的温度操控对进步人民日子质量起着十分重要的效果。

特别是北方,城镇居民冬天一般采纳会集供暖,采暖质量的好坏,直接联系到人们出产日子。目前我国绝大数的区域采暖短少有力的监控体系,无法完结按需采暖以及完成对温度数据的有用操控,然后造成了对供暖热能的糟蹋。跟着人们节约能源认识的逐渐增强,迫切需求一种操作简略、节能环保和高效运用的智能热计量外表温度操控体系

1 体系整体规划

依据热量与流量、温度之间的联系:

Q=CM(T1-T0)式中,Q 为散热器的散热量( 单位:J) ;C 为水的比热4.2*103J/kg° C ;T1-T0 为散热器进出口的温差(° C);M 为流经散热器的水的流量(L),也即质量(kg)巨细。据上式可知,只要能测出流量和温差,就可计算出散热器的散热量巨细。

温度传感器检测的信号传送到单片机,一起将流量信息传输到单片机,用矩阵键盘完结对温度的设定。单片机处理完数据后,发送指令到液晶显现器并操控电磁阀。体系整体结构如图1 所示。

2 模块介绍

本规划首要有单片机、液晶显现、数字温度传感器、液体流量计、键盘、电磁阀等部分构成。温度显现:单片机操控数字温度传感器(DS18B20),把温度信号经过单总线从数字温度传感器传递到单片机上, 单片机数据处理之后,将当时温度信息发送到LCD(LCD12864) 进行显现。热量显现:流量计检测到的流量信息(脉冲信号)传输到单片机,单片机数据处理之后,将当时热量信息发送到LCD(LCD12864) 进行显现。温度设定:本体系还能够经过按键来设置温度限定值,单片机比较数字温度传感器的温度与设定的温度值,宣布操控继电器动作的指令。

2.1 DS18B20 原理介绍

DS18B20 的数字温度计供给9 至12 位摄氏温度丈量,并具有报警功用与非易失性用户可编程上限和下限触发点。

DS18B20 的通讯经过1-Wire 总线,需求界说只要一个数据线(与地上)与中心微处理器的通讯。DS18B20 是“一线总线”接口的温度传感器,其内部运用了在板专利技能,其传感器元件及转化电路集成在形如一只三极管集成电路内。因为一线总线具有共同,因而一个微处理器可操控大面积散布的DS18B20.

2.2 AT89S52 单片机

单片机(Single-chip Microcomputer 或MicrocontrollerUnit)将CPU、ROM、RAM、I/O 接口电路以及内部体系总线等悉数会集在一块大规模%&&&&&%芯片上,就构成了单片机。

AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS8 位微操控器,具有8K 在体系可编程Flash 存储器。运用Atmel 公司高密度易失性存储器的技能制作,与工业用的80C51 产品指令和引脚功用彻底兼容。

程序存储器能够在片上Flash 对体系进行编程,亦适于惯例编程器。单芯片上,具有灵敏的8 位CPU 以及体系可编程的Flash,使得AT89S52 为许多的嵌入式操控体系供给十分灵敏和有用的解决计划。

3 首要模块电路的规划

3.1 温度信号收集电路规划

本体系为多点温度测验,DS18B20 选用外部供电办法,理论上能够在一根数据总线上挂256 个DS18B20,但实践运用中发现,假如挂接25 个以上的DS18B20 仍旧有或许发生功耗问题。别的单总线长度也不宜超越80M,不然也会影响到数据的传输。在实践运用中还能够运用一个MOSFET 将I/O 口线直接和电源相连,起到上拉的效果,如图2 所示。

在对DS18B20 进行操作的整个作业进程中,首要包含三个要害进程:查找 DS18B20 序列号子程序;发动在线 DS18B20 作温度转化子程序:读取在线DS18B20的温度值子程序。

3.2 液晶显现电路规划

液晶显现模块 LCD12864 的显现分辨率为128×64, 内置8192 个16*16 点汉字和128 个16*8 点ASCII 字符集,具有4 位/8 位并行、2 线或3 线串行多种接口办法。运用该模块灵敏的接口办法和简略、便利的操作指令,可构成全中文人机交互图形界面。别的低电压低功耗是其又一明显特色,由该模块构成的液晶显现计划与同类型的图形点阵液晶显现模块比较,不管硬件电路结构或显现程序都要简练得多,且该模块的价格也略低于相同点阵的图形液晶模块。规划图见图3.

4 体系的软件规划

主程序的功用是:开机今后,进行体系初始化操作,首要是进行守时/ 计数器的初始化。温度收集程序将温度信号转化成数字信号,在输入到单片机的RAM 存储器中;换算成担任进行温度的标度换算后的十六进制换算成BCD 码,并存储到显现缓冲区以便显现子程序运用,需显现时担任将缓冲区中的各路温度送到LCD 上显现出来。流量信号处理程序的效果是:经过设定守时器、计时器以及外部中止,完结对频率的测定,并转化成流量信息。主程序流程图如图4 所示。

键盘子程序经过按键程序的编写,能够完结对温度的设定,图5 为温度设定部分算法流程。

5 总结

本计划中所规划的体系对多处技能和办法进行改善,用STC89C52 单片机作为操控中心,完成了对整个体系的操控和操作。液体流量计部分选用涡轮传感器完成对液体流量的收集,数字温度传感器选用DS18B20 完成对温度信号的收集,将数字温度信号传送到单片机,而且能够经过矩阵键盘完结对温度的设定,单片机经过比照设定温度与实践温度宣布指令操控继电器开或许关,操控液体的流量,以到达操控室温的意图。然后证明了计划的实用性。

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