简易浴室水温控制电路
游泳馆淋浴免触摸节水开关控制电路
www�ele169�com | 15电子科技0 引言我国政府提出要建设节水型社会，很多公共场所都换上了自动感应水龙头，研究表明用红外自动感应开关控制公共场合的水龙头可以实现平均节水46%[1]，而现实中很多像游泳馆浴室这样的用水大户却依然用手动的开关或截止阀控制龙头，淋浴过程全程都开足水量不停的流着、甚至有些不自觉的淋浴完后人离开了浴室也不关水龙头，浪费了大量的自来水资源。
实际上在淋浴的过程中有一半以上的时间是在涂洗涤剂、搓头发搓身子的，这段时间应该关水却基本上都没关，原因很简单就是在淋浴过程中不愿意去触摸水龙头开关，认为用手触摸公共场合的水龙头关水后又用手搓身体不卫生。
如果水龙头的换成免触摸控制开关，这种情况就会得到大大的改善。
淋浴免触摸节水控制开关由热释电红外感应和反射红外感应共同控制的电磁阀构成，整机电路原理图如图3所示。
人走近淋浴花洒并用手短时间遮挡红外反射装置TCRT5000后才出水，人远离花洒或再次用手遮挡红外反射装置又关水，关水及时且免触摸，预计可以节水30%--50%。
图11 集成电路功能介绍BISS0001是传感信号处理集成电路，常用于被动式热释电红外信号处理，引脚排列如图1所示，内部框图如图2所示。
引脚功能为①可重复触发和不可重复触发控制端，当A=“1”时，允许重复触发，当A=“0”时，不可重复触发；②控制信号输出端，由VS 上升沿触发使Vo 从低电平跳变到高电平时为有效触发，在输出延时间Tx 之外和无VS 上跳变时Vo 为低电平状态；③④输出延迟时间Tx 的调节端，Tx ≈49152R9C7；⑤⑥触发封销时间Ti 的调节端，Ti ≈24R8C6；⑦工作电源负端；⑧参考电压及复位输入端，一般接VDD，接“0”时可使定时器复位；⑨触发禁止端，当Vc ＜VR 时禁止触发；当VC ＞VR 时允许触发，VR ≈0.2VDD；⑩运算放大器偏置电流设置端；11工作电源正端；12第2级运算放大器的输出端；13第2级运算放大器的反相输出端；14第1级运放放大器的同相输入端；15第1级运放放大器的反相输入端；16第1级运算放大器的输出端[2]。
简易浴室水温控制电路
课程设计任务书题目 纯净水加热控制电路专业：电子信息工程学号:2008 姓名： ________ 主要内容、基本要求、主要参考资料等: 主要内容 1.阅读相关科技文献。
2.学习protel 软件应用。
3.学会整理和总结设计文档报告。
4.学习如何查找相关手册及相关参数。
技术要求 3. 要求电路能够检测纯净水的温度 T 。
4. 要求电路能够通过两根电阻丝实现对加热的控制，具体情况如下:T 〈 50C 两根电阻丝都工作，电路处于加热状态;两根电阻丝都不工作，电路完成加热。
此按键能够起到快速加热的作用。
即此按键按下后, 当50 C 〈 T 〈 100C ，两根电阻丝都工作。
6.要求电路能够显示加热的各种状态。
主要参考资料 1.何小艇，电子系统设计，浙江大学出版社， 2006年6月 2.姚福安，电子电路设计与实践，山东科学技术出版社， 2001年10月 3.王澄飞，电路与数字逻辑设计实践，东南大学出版社， 1999年10月 4.李银华，电子线路设计指导，北京航空航天大学出版社， 2005年6月 5. 康华光，电子技术基础，高教出版社， 2003完成期限：2010年7月3日指导教师签章： ________________________专业负责人签章： ______________________2010年6月25日目录50C 〈 T 〈 100C 只有一根电阻丝工作，电路处在保温状态;T > 100C5.要求电路设置一个按键,摘要 (2)第一章设计目的 (3)第二章方案的选取 (3)第三章简易纯净水加热控制电路的功能设计要求 .. 4第四章简易纯净水加热控制电路的基本组成及原理 (4)第一节纯净水加热电路的组成框图 (4)第二节各单元电路的工作原理 (5)一电源电路 (6)二水温监测和水温范围测量电路 (6)三电阻丝开关及显示电路 (9)第五章主要元器件的工作原理及参数 (11)第六章元器件清单及参考文献 (17)第七章设计体会 (18)附录简易纯净水加热控制电路总电路图 (19)课程设计简易纯净水加热控制电路摘要本方案的主要目的是制作一个简易的纯净水加热控制器。
简易浴室水温控制电路设计方案
简易浴室水温控制电路设计目录一. 设计任务和要求------------------------------------------------------1二. 设计的作用、目的---------------------------------------------------1三. 设计的具体实现-------------------------------------------------------21.系统组成框图----------------------------------------------------------22.主要单元监测电路设计---------------------------------------------32.1 电路中仪器设备的选择--------------------52.2 电阻丝开关电路和显示电路-----------------------52.3电路分析及原理图------------------------6四. 心得体会-----------------------------------------------------------------7五. 附录 -------------------------------------------------------------------------8六.参考文献--------------------------------------------------------------------9一.设计任务和要求设计任务：设计一个简易浴室水温控制电路。
该电力能够将水温控制在一个合适的范围内，同时可以通过手动实现对水温范围的改变。
设计要求：1.要求电路能够通过两根电阻丝实现对水温的控制。
假定水温范围为，t为实际温度。
当t<时，两根电阻丝都通电加热；当时，仅一根电阻丝通电加热；当时，两根电阻丝都不通电。
保健足浴盆电路原理图详解
保健足浴盆电路原理图详解
该浴盆由盆座和上盆体两部分组成。
盆座上有电源及由八位单片机(HT46R47)组成的控制电路、电热管、气泡发生器、振动电机、水位传感器和双金属温控器等组成，上盆体安装有负温特性的温度传感器。
电路原理
实绘控制电路原理如附图所示。
该电路由电源电路、加温电路、温度限制电路、恒温电路、气泡按摩电路、振动按摩电路、缺水保护电路、控制面板和遥控电路等组成。
1、电源电路
220V市电经降压变压器T1输出12V交流电，经D1～D4整流和E1、C5滤波，再经PJ7805稳压输出5V直流电，给单片机和光耦等供电。
2、加热、恒温和限温电路
接通电源，听到四声“嘀”响，单片机自检正常，约1秒钟后JDQ吸合JDQ-1接通，整机进入待机状态，按下加热/保温键，红色LED灯亮，IC1 15脚呈低电位，MH光耦导通，触发OC可控硅导通，加热器开始升温，当水温升至足浴者舒适的温度时，再次按下加热/保温键。
绿色LED 灯亮，此时IC1将记忆该点的温度值，实现恒温控制。
若足浴者对温度不敏感，始终未按加热/保温键，水温则一直升高，当升至48℃～50℃寸，KSD限温器会断开，使得JDQ继电器释放而终止加热，防止足浴者被烫伤。
3、气泡按摩电路
由R10～R12、MG、GC和气泡发生器组成。
该机有三种气泡按摩模式，通过分别按气浪键来转换。
三种模式主要是靠控制气泡发生器导通周期来实现的，按停止键可停止气泡按摩模式。
4、振动按摩电路
由R13～R15、MS、SC和振动电机组成。
该机设有两种振动模式，
通过按振动键来实现。
一种为连续振动模式，另一种为间歇振动模式，按停止键可停止振动。
简单的水位控制电路设计
简单的水位控制电路设计
一个简单的水位控制电路可以使用一个水位传感器和一个继电器来实现。
步骤如下：
1. 将水位传感器安装在水箱或液体容器中，确保传感器的位置能够准确地检测到水位的变化。
2. 将传感器的信号线连接到一个比较器电路的输入端。
比较器电路可以使用运算放大器来实现。
输入端的另一端连接一个可调阈值电位器。
根据实际需求，通过调节阈值电位器的阈值来设置水位的上下限。
3. 比较器的输出连接到一个继电器电路。
继电器是一个电磁开关，可以用来控制其他电气设备的开关。
4. 将继电器的输出端连接到需要控制的设备，例如水泵或阀门。
当水位超过或低于设定的阈值时，比较器的输出会触发继电器，从而打开或关闭设备。
需要注意的是，这只是一个简单的水位控制电路设计，可能需要根据实际需求进行调整和改进。
自制简易两线式水位控制器
自制简易两线式水位控制器自制简易两线式水位控制器这里介绍一种两线式水位控制器，电路仅使用1 0个元器件，可直接焊在一小块线路板上（业余条件下可直接搭焊），连同用作水位检测的两个干簧管，一起封装在不锈钢管内。
此控制器虽然体积小，但驱动功率大，不仅可直接驱动220V～380V各种功率的交流接触器，还可省去交流接触器，直接驱动功率小于400W的单相交流电动机。
由于只有两根连线串联在负载回路中，因此最大限度的简化了外围连接，使整体结构非常简单。
容易安装，使用方便，不用调试，自身功耗非常小，空载时几乎不耗电。
此外根据需要，还可外接控制开关，做“自动上水一停止上水一手动上水”三个不同工作状态的相互转换，使用更加灵活方便。
工作愿理上图是电路原理图。
图中虚线框内为控制电路，10个元件安装在一小块线路板上；K1、K2是两个干簧管，安装在长度适当的一段不锈钢管的两端，配合装有永久磁铁的浮子构成浮子式水位检测装置，分别检测上水位和下水位；K3是工作状态控制开关，分为“自动上水”、“停止上水”、“手动上水”三种工作状态；J是交流接触器，也可以是上水电磁阀或小功率上水电动机。
下图是两线式水位控制器的结构示意图。
控制电路和两个检测开关封装在一段两端封闭的不锈钢管内。
不锈钢管外有一个可以上下活动的、装有永久磁铁的浮子和两个限制浮子活动范围的水位止挡器，仅用两条引线和外围连接。
现以J采用交流接触器为例，说明工作过程。
在K3置于“自动”位置时，交流220V电源经过J1的线圈，经D1～D4桥式整流输出直流电压，由R1、R3分压，在C1上约有十余伏直流电压作可控硅控制的触发电压。
当水箱水位低于下水位检测干簧管K2时，浮子内的永久磁铁使下水位检测干簧管吸合接通。
C1上的电压经R2供给可控硅V1触发端触发电压，此时V1导通，交流接触器J得到工作电压吸合，J的触点提供用于上水的水泵电动机工作电源，水箱水位开始上升；随。
(完整版)水位控制电路图水位控制器原理
水位控制电路图水位控制器原理1.本电路能自动控制水泵电动机，当水箱中的水低于下限水位时，电动机自动接通电源而工作；当水灌满水箱时，电动机自动断开电源。
该控制电路只用一只四组双输入与非门集成电路(CD4011)，因而控制电路简单，结构紧凑而经济。
供电电路采用12V直流电源，功耗非常小。
控制器电路如图1所示。
指示器电路如图2所示。
图1是控制器电路图，在水箱中有两只检测探头"A"和"B"，其中"A"是下限水位探头，"B"是上限水位探头，12V直流电源接到探头"C"，它是水箱中储存水的最低水位。
下限水位探头"A"连接到晶体管T1(BC547)的基极，其集电极连到12V电源，发射极连到继电器RL1，继电器RL l接入与非门N3第○13脚。
同样，上限水位探头"B"接到晶体管T2的基极(BC547)，其集电极连到12V电源，发射极经电阻R3接地，并接入与非门N1第①、②脚，与非门N2的输出第④脚和与非门N3的第○12脚相连，N3第①脚输出端接到N2第⑥脚输入端，并经电阻R4与晶体管T3的基极相连，与晶体管T3发射极相连的继电器RL2用来驱动电动机M。
当水箱向水位在探头A以下，晶体管T1与T2均不导通，N3输出高电平，晶体管T3导通，使继电器RL2有电流通过而动作，因而电动机工作，开始将水抽入水箱。
当水箱的水位在探头A以上、探头B 以下时，水箱中的水给晶体管T1提供了基极电压，使T1导通，继电器RLl得电吸合N3第○13 脚为高电平，由于晶体管T2并无基极电压，而处于截止状态，N1第①、②脚输入为低电平，第③脚输出则为高电平，而N2第⑥脚输入端仍为高电平，因而N2第④脚输出则为低电平，最终N3第11脚输出为高电平，电动机继续将水抽入水箱。
当水箱的水位超过上限水位B时，晶体管T1仍得到基极电压，继电器RLl吸合。
简易浴室水温控制电路
简易浴室水温控制电路设计目录一. 设计任务和要求-------------------------------------------------------2二. 设计的作用、目的---------------------------------------------------2三. 设计的具体实现-------------------------------------------------------31.系统组成框图----------------------------------------------------------32.主要单元监测电路设计---------------------------------------------42.1 水温监测电路和水温范围测量电路--------------42.2 电阻丝开关电路和显示电路-----------------------62.3 电源电路-----------------------------------------------102.4 电路原理图-------------------------------------------13四. 心得体会----------------------------------------------------------------18五. 附录------------------------------------------------------------------------20六.参考文献------------------------------------------------------------------21一. 设计任务和要求设计任务：设计一个简易浴室水温控制电路。
该电力能够将水温控制在一个合适的范围内，同时可以通过手动实现对水温范围的改变。
基于单片机的浴室水温控制系统的设计+电路图+源程序
目录摘要 (1)Abstract (2)1 引言 (3)1.1 论文的选题背景及意义 (3)1.1.1 国内外发展情况 (4)2 浴室水温控制系统基本原理 (6)2.1 浴室水温控制系统总体架构 (6)2.2 浴室水温控制系统各部分功能 (6)2.2.1 主控微处理器部分 (6)2.2.2 电源部分 (8)2.2.3 调试及接口外扩部分 (8)2.2.4 串口通信部分 (8)2.3 DS18B20水温传感器部分 (9)2.4 浴室水温系统总体设计流程 (12)3 浴室水温控制系统硬件设计 (15)3.1 最小系统硬件功能介绍 (15)3.1.1 供电电路 (15)3.1.2 微处理器电路 (16)3.1.3 USB转TTL-UART电路 (17)3.1.4 按键电路 (18)3.1.5 LED指示灯电路 (18)3.2 水温传感器电路 (19)4 浴室水温控制系统软件设计 (20)4.1 STM32CubeMX硬件驱动配置软件介绍 (20)4.2 STM32CubeMX硬件底层配置 (21)4.3 生成底层硬件的驱动代码 (25)5 恒温系统应用逻辑代码实现 (27)5.1 Keil-MDK5软件介绍 (27)5.2 用户逻辑代码实现 (28)6 结论 (29)参考文献 (30)附录A 电路图 (31)附录B 源程序 (32)摘要在科学技术不断发展，人民生活水平的不断提高的现代，洗浴也成了人们日常生活必不缺少的一部分，人们对于洗浴产品的追求也随之提高。
目前，市面上的太阳能热水器，使用时调节温度就显得极为不方便，对于浴室的水温的要求，只可以通过浴室水阀来调节水温，用来满足相应的对水温舒适度的需求，但是这种温度调节是人为的不断调节的结果，人们在洗浴的过程还要考虑到水温的变化，这就给洗浴造成了不舒适感。
基于此种情况，本课题使用温度传感器DS18B20实时测量水温，微处理器STM32F103C8T6采样水温值，并根据水温值的实时变化合理调节冷热水的进水量，当水温低于所设定温度的范围则继续加热水，如果水温高出所设定温度的范围则加凉水，使得出水始终保持在舒适的温度，即自动控制浴室水温，避免了频繁人为改变水温的麻烦，同时也在一定程度上减少了能源的消耗。
水温监测控制报警电路
目录摘要 (1)一设计任务和要求 (1)1.1 设计目的 (1)1.2 设计任务 (1)1.3 设计要求 (2)二设计的方案的选择与论证 (2)2.1 设计原理 (2)2.2 方案设计 (3)2.2.1 可行方案 (3)2.2.2 方案的讨论与选择 (5)2.3 选定方案的论证 (5)2.3.1 选定温度传感器的论证 (5)2.3.2 选定运算放大器的论证 (6)2.3.3 选定继电器的论证 (6)三电路设计计算及分析 (7)3.1 温度检测元件电路 (7)3.1.1 电路结构及工作原理 (7)3.1.2 元器件的选择和计算 (8)3.2 比较显示电路 (10)3.2.1 电路图及工作原理 (10)3.2.2 元器件的选择和计算 (11)3.3 温度控制电路 (12)3.3.1 电路结构及工作原理 (12)3.3.2 元器件的选择和计算 (13)3.4 电源单元电路 (14)3.4.1 电路结构及工作原理 (14)3.4.2 元器件的选择和计算 (15)3.5 整体电路图 (16)3.6 PCB平面图 (16)四电子电路的焊接 (17)4.1 焊接的基本条件 (17)4.2 焊接的步骤 (18)4.3 焊接的要点 (19)五总结及心得 (19)附录 (20)参考文献 (22)摘要水温监测控制报警电路是采用热敏电阻作为温度传感器,由温度的变化而引起电压的变化，再利用比较运算放大器与设置的温度值对应的电压进行比较，输出高或低电平从而对控制对象即加热器和报警电路进行控制。
其电路可分为三大部分：测温电路，比较/显示电路，控制电路。
关键词：测温显示窗口比较器一设计任务和要求1.1 设计目的（1）掌握温度控制电路工作原理。
学校温度信号采集方法。
（2）熟悉集成运放的使用方法和模拟信号的一般处理方法。
熟悉比较器的使用方法。
（3）熟悉继电器和发光二极管的使用。
（4）熟悉Protel软件的使用。
1.2 设计任务设计一个水温监测控制报警电路，以铂电阻Pt100作为温度传感器监测容器内水的温度，用检测到的温度信号控制加热器的开关，将水温控制在一定的范围之内，具体要求如下：（1）当水温小于50。
水温控制电路的设计报告
水温控制电路设计报告一设计的具体实现1.1系统概述水温控制器电路的总体框图如图1所示。
它由温度传感器、同相比例运算放大电路、比较电路、加热电路，显示电路和电源电路6部分组成。
温度传感器同相比例运算放大电路比较电路加热电路显示电路电源电路图1 水温控制电路的总体框图本设计要将水温转化成电信号才能控制。
所以采用温度传感器来转化,将温度信号转化成电压信号，经同相比例运算放大电路适当放大后与设定的电压比较，设定的电压就代表特定的温度值。
当实际温度高于设定温度时，控制电路停止加热，同时显示电路开始工作，进行报警提示；当实际温度低于设定温度时，使电路接通加热。
这样就能自动控制温度在某个值或小范围波动。
电源电路的功能是为上述所有电路提供电源，包括直流电源和交流电源，设计中唯一用到交流电源的是加热电路，其余部分均为直流电源供电。
该设计问题可分为温度传感器模块，放大电路模块，比较器模块,继电器、加热模块，显示报警模块以及电源模块。
温度传感器模块，主要负责温度信号与电压信号的转化；放大器模块，使输出电压变为原来的十倍；比较器模块，控制温度的预设定电压；继电器、加热模块，当被测温度超过设定温度时，继电器动作，是触点断开停止加热，反之被测温度低于设置温度时，继电器触点闭合，进行加热；显示报警模块，当被测温度超过设定温度时，LED灯和蜂鸣器同时工作，提示报警。
1.2 单元电路设计、仿真与分析1.2.1温度传感器模块本设计选用LM35温度传感器来转化温度为电信号。
LM35是NS公司生产的集成电路温度传感器系列产品之一，它具有很高的工作精度和较宽的线性工作范围，该器件输出电压与摄氏温度线性成比例。
其转换公式为：o C T o C （式1-1）V10mV/＝out在0℃时输出为0V，每升高1℃输出电压增加10mV,LM35的外观如图2所示图2 LM35外观图3 LM35实物图常温下LM35不需要额外的校准处理即可达到±1/4℃的准确率。
许俊月 浴室水箱水温水位控制系统设计
石家庄铁道大学四方学院毕业设计基于单片机温度自动提醒的智能水杯设计Smart glass design based on MCUtemperature automatic reminder2013届电气工程系专业电子信息工程学号 20136721学生姓名李博指导老师高迎霞完成日期2016年6月1日毕业设计成绩单毕业设计任务书毕业设计开题报告摘要随着人们生活质量的提高，很多家庭都建有自己的浴室，然而市场上大部分的家用水箱功能单一，操作不便，并且智能性差，水电资源浪费较严重，不能满足人们的需求，针对这一状况专门设计了一种智能节约型水箱，使人们在家庭沐浴中享受到方便舒适，并能减少水电资源的浪费。
本设计是以STC89C51单片机为核心，以DS18B20温度传感器和水位传感器为主要感应元件，并结合液晶显示屏LCD1602来实现。
硬件设计部分，完成主控模块、电源供电模块、水温检测模块、水位检测模块、显示模块、报警模块、按键模块、加水模块和加热模块这九大硬件功能模块的设计；软件设计部分，采用Keil C实现程序编写，将硬件各模块与单片机相结合来实现系统功能。
最终完成了智能水箱的实物设计，可以实现水温水位实时监测，检测到温度低于温度下限值时，系统开始加热，并在水温达到温度上限值后停止加热；在水位检测中，如果水位低于水位下限值，则报警器报警，并自动开始进水直到水位上限值。
该浴室水箱设计方案简单易行，功能完善。
关键词：单片机水温水位报警AbstractWith the improvement of living quality of human bergs, many families have their own bathrooms. In the market, however, the most of the cisterns are unhandy and wasting hydroelectric resource seriously, which have sing function and poor intellectualization below the needs of folks. As to the solution of the question, an intellectual and economical cistern is designed. It is convenient and comfortable for people to enjoy themselves in the booth at home. At the same time, it can conserve water and electricity.The core of the design is single-ship microcomputer STC89C51. In addition, the project adopts temperature sensor DS18B20 and water level detector as its main sensing elements, accomplished with combining LCD1602. Moreover, the finish of the seven function templates of hardware, which are power module, main control module, detection module of water temperature, detection module of water level, display module, a keyed module, alarm module constitute hardware design. And the part of software design is realized by Keil C to achieve programming.The material object of the design has accomplished. It can monitor water temperature and level in real time and detect whether the water temperature reaches the given limitation of the temperature. When it meets the offline, the system will begin to heat. On the contrary, the system will stop do it when it arrive at the ceiling. Furthermore, in the given offline, the alarm will ring and the system will inflow water automatically until upper limit. Generally speaking, the designing scheme of the tank in bathroom is easy and fully functional.Keywords：Single-ship microcomputer Water temperature Water level Alarm目录第1章绪论 (1)1.1研究的目的及意义 (1)1.2国内外研究的现状 (1)1.3研究的主要内容 (2)第2章系统总体设计方案 (4)2.1设计要求 (4)2.2设计思路 (4)2.3方案选择 (4)2.4总体设计框图 (5)第3章系统硬件设计 (6)3.1概述 (6)3.2主控模块 (6)3.2.1STC89C51芯片的简介 (6)3.2.2时钟电路设计 (7)3.2.3 复位电路设计 (8)3.2.4 主控模块电路设计 (8)3.3电源供电模块 (9)3.4显示模块 (10)3.4.1LCD1602芯片简介 (10)3.4.2显示模块电路设计 (11)3.5水温检测模块 (12)3.5.1DS18B20芯片简介 (12)3.5.2水温检测模块电路设计 (13)3.6水位检测模块 (13)3.6.1 LM393双电压比较器简介 (13)3.6.2水位检测模块电路设计 (14)3.7报警模块 (15)3.8按键模块 (15)3.9加水模块 (16)3.10加热模块 (16)第4章系统软件设计 (18)4.1主程序设计 (18)4.2显示子程序设计 (18)4.3温度检测子程序设计 (18)I4.4按键子程序设计 (20)4.5报警子程序设计 (21)第5章系统分析与调试 (23)5.1系统分析 (23)5.2水位检测调试 (23)5.3水温检测调试 (23)5.4调试改进 (24)5.5调试结果 (24)第6章结论 (25)参考文献 (26)致谢 (27)附录 (28)附录A外文资料 (28)附录B硬件原理图 (42)附录C程序清单 (43)附录D实物图 (57)II第1章绪论1.1 研究的目的及意义随着社会现代化步伐的加快，智能自动化已成为现在社会的一大主题。
简易浴室水温控制电路设计方案
简易浴室水温控制电路设计目录一. 设计任务和要求------------------------------------------------------1二. 设计的作用、目的---------------------------------------------------1三. 设计的具体实现-------------------------------------------------------21.系统组成框图----------------------------------------------------------22.主要单元监测电路设计---------------------------------------------32.1 电路中仪器设备的选择--------------------52.2 电阻丝开关电路和显示电路-----------------------52.3电路分析及原理图------------------------6四. 心得体会-----------------------------------------------------------------7五. 附录 -------------------------------------------------------------------------8六.参考文献--------------------------------------------------------------------9一.设计任务和要求设计任务：设计一个简易浴室水温控制电路。
该电力能够将水温控制在一个合适的范围内，同时可以通过手动实现对水温范围的改变。
设计要求：1.要求电路能够通过两根电阻丝实现对水温的控制。
假定水温范围为，t为实际温度。
当t<时，两根电阻丝都通电加热；当时，仅一根电阻丝通电加热；当时，两根电阻丝都不通电。
热淋浴水温自动控制电路设计
郑州科技学院专科毕业设计（论文）题目热淋浴水温自动控制电路设计学生姓名韩纪辉专业班级电气自动化学号201116002所在系电气工程学院指导教师邵峰完成时间 2014 年 04 月 18日热淋浴水温自动控制电路设计摘要温度作为一个重要的物理量，是工业生产过程中最普遍、最重要的参数之一，所以温度测量技术和测量仪器的研究是一个重要的课题。
随着时代的进步和发展，单片机技术已经伸入到各个领域，基于单片机数字温度控制系统与传统的温度控制系统相比，具有读数方便，测温范围广，其输出温度采用数字显示，本文将介绍一种基于单片机控制的数字温度控制系统。
本文从硬件和软件两方面来讲述热淋浴水温自动控制过程,在控制过程中主要应用AT89S51，通过 DS18B20数字温度传感器采集环境温度，以单片机为核心控制部件，并通过四位数码管显示实时温度的一种数字温度控制系统。
软件方面采用汇编语言来进行程序设计，使指令的执行速度快，节省存储空间。
为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了，使硬件在软件的控制下协调运作。
关键词单片机/温度/传感器/汇编The circuit design of the automatic control heat shower watertemperatureABSTRACTTemperature is an important physical quantity, is the most common industrial production process, one of the most important parameters, so the research on temperature measurement technology and instruments is an important subject. With the era of progress and development, SCM technology has extended to various fields, compared with a single-chip digital temperature control system and the traditional temperature control system based on, the reading convenience, a wide range of temperature measurement, the output of the temperature digital display, this paper introduces a method based on digital temperature control system controlled by single chip microcomputer. In this paper, from two aspects of hardware and software about heat shower water temperature automatic control process, the main application of AT89S51 in the control process, the DS18B20 digital temperature sensor to collect the environmental temperature, the single-chip microcomputer as the core control unit, and display a digital temperature control system for real-time temperature through four digital tube. Software using assembly language for programming, so that the instruction execution speed, save the memory space. In order to facilitate the expansion and the change, the software design uses the modular structure, make the logic relation of program design more concise, causes the hardware to coordinate the operation under the software control.KEY WORDS MUC ,temperature , sensor, assembly目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1课题的背景及其意义 (1)1.2课题研究的内容 (2)1.3课题实现的控制功能 (2)1.4本章小结 (2)2 温度控制系统方案选择 (3)2.1方案一 (3)2.2方案二 (3)2.3方案比较与选择 (3)2.4本章小结 (4)3 DS18B20温度传感器简介 (5)3.1DS18B20的内部结构及特点 (5)3.1.1 DS18B20的内部结构 (5)3.1.2 DS18B20的性能特点 (6)3.2DS18B20的测温原理 (7)3.2.1 DS18B20的测温原理 (7)3.2.2 DS18B20的测温流程 (8)4 系统硬件电路设计 (9)4.1设计原则 (9)4.2主板电路设计 (9)4.3各部分电路 (11)5 系统软件设计 (15)5.1系统软件设计整体思路 (15)5.2系统程序流图 (15)5.3调试 (19)总结 (21)致谢 (22)参考文献 (23)附录 (24)1 绪论1.1课题的背景及其意义在当今社会，建设工程及日常生活中温度控制都起着重要作用，最早的温度控制应用于工厂生产中，可以起到实时采集温度数据，提高生产效率、产品质量的作用。
PIC16C72 水位水温控制器的电路图
PIC16C72水位水温控制器的电路图为满足落水式太阳能热水器自动控制的要求，本文设计了一个基于PIC16C72单片机的水温水位控制器。
以NTC热敏电阻作为测温传感器，用PIC16C72内置的多路8位A/D转换器把NTC热敏电阻上的压降转换为数字量实现测温。
通过非对称多谐振荡器电路把水位传感器的等效电阻转换为振荡信号的频率，然后用PIC16C72内置的计数器测量频率的高低，实现对水位的测量。
介绍了控制器的工作原理、完整的硬件电路和功能。
该设计省去了温度测量信号调理电路、专用A/D转换和输出译码驱动芯片，具有硬件系统组成简单、可靠性好的特点。
太阳能热水器因具有节能环保、使用费用低廉等优点正快速进入千家万户，与太阳能热水器配套的水温水位控制器十分方便用户的使用，产品市场前景好，被受到广泛重视和研究。
但当前使用的水温水位控制器仍存在着许多缺馅，如按键功能设计不合理，需要复用按键，用户操作离不开说明书，操作仪表复杂，给用户带来了许多麻烦；选用的水温传感器参数和测量电路不合理，容易因热击穿损坏；水位传感器容易结水垢或开裂故障多，使用寿命短，维修成本高。
迄今为止，国内外还没有质量过关的水温水位控制仪。
针对上述问题，为使控制器的功能更全面实用，操作更简便、直观，提高传感器的可靠性，降低维修成本，笔者结合PIC单片机和NTC热敏传感器技术，设计了一个适用于落水式太阳能热水器的控制器。
1系统结构和工作原理该控制器主要是用于测量、显示落水式太阳能热水器水箱中的水位和水温，上下水管道温度，控制电磁阀上水、控制辅助电加热及管道防冻电伴热带等。
它主要由单片机PIC16C72、水箱温度和管道温度传感器、水位传感器及测量电路、输入按健、用水水流开关、电磁阀控制、电加热控制和电伴热带控制等部分组成。
控制器结构框图如图1所示。
单片机PIC16C72作为控制的核心，通过执行程序实现对系统各部分的控制。
水位测量模块实现水箱水位的测量，温度测量模块实现储水箱水温、上下水管道温度的温度测量。
浴室水温控制系统设计
三、系统硬件设计
3.1 器件选型 3.1.1 数据采集电路 温度传感器选用AD590 流量传感器选用LWGY涡轮流量传 感器 A/D转换电路选用ADC0809 3.1.2 温度调节电路 温度调节器选用电动单座调节阀 3.1.3 看门狗电路选用X5045芯片
3.2 电路设计 3.2.1 AD590外围电路设计
浴室水温控制系统设计
学院、系 XXX
专业名称
XXX
年
级
XXX
学生姓名
XXX
指导教师
XXX
浴室水温控制系统设计
一、单片机简介(99期刊) 1.1 单片机的由来 单片机，专业名称—Micro Controller Unit(微控制器件)，它是由 大名鼎鼎的INTEL 公司发明的，最早的系列是MCS-48，后来有了 MCS-51，现在还有MCS-96 系列，我们经常说的51 系列单片机就是 MCS-51，它是一种8 位的单片机，而MCS-96 系列则是一种16 位的 单片机。后来INTEL 公司把它的核心技术转让给了世界上很多的小公司 ，所以世界上就有许多公司生产51 系列兼容单片机，目前在我国比较流 行的就是美国ATMEL 公司的89C51，它是一种带Flash ROM 的单片 机。
当单片机检测到的T测< T设时，需要调 节两个电动调节阀，使增大，这只需使 控制热水电动调节阀的DAC0832的输 出Vout1(控制电动调节阀1)增大，控制 冷水电动调节阀的DAC0832的输出 Vout2(控制电动调节阀2)不变或减小， 就能实现的增大，达到调节水温的目的 。
3.2.3 键盘及显示的设计
4． PSEN（29）：片外ROM 选通信号，低电平有效。
简易水温控制电路
《简易水温控制电路》课程设计报告学院：专业：班级：姓名：学号：指导教师：20 10 年12 月20~24 日目录1.课程设计目的 (2)2.课程设计任务和要求 (2)3. 课程设计报告内容 (3)4.元器件清单 (13)5. 设计总结 (14)6. 参考书目 (15)附录 (16)1.课程设计目的1）结合所学的电子电路的理论知识完成简易水温控制电路课程设计；2）通过该设计学会并掌握常用电子元器件的选择和使用方法；3）提高自己综合分析问题和解决问题的能力。
2.课程设计任务和要求2.1课程设计任务我设计一个简易水温控制电路。
该电力能够将水温控制在一个合适的范围内，同时可以通过手动实现对水温范围的改变。
2.2课程设计要求（1）要求电路能够通过两根电阻丝实现对水温的控制。
假定水温范围是t1<t>t2，t为实际温度。
当t< t1时，两根电阻丝都通电加热；当t1<t>t2时，仅一根电阻丝通电加热；当t>t2时，两根电阻丝都不通电。
（2）要求电路在t1、t2温度点不能出现跳闸现象，即电阻丝不能进行短时间内反复在通电和不通电之间转换。
（3）要求电路能够显示出电阻丝的通电与否。
要求电路能够手动调节水温控制的范围。
（4）要求有课题综述，电路设计框；3. 课程设计报告内容3.1课程设计方案选择及说明（1）系统组成框图简易水温控制电路的总体框图如图1所示。
它是由水温监测电路、水温范围测量电路、电阻丝开关电路、显示电路和电源电路5部分构成的。
如图1 简易水温控制电路的总体框图水温监测电路的功能是利用温度传感器的特性监测水温的变化，同时将温度信号转化为电信号。
水温范围测量电路的功能是利用比较器的原理实现水温范围的确定，同时利用迟滞比较器的迟滞特性来避免跳闸现象。
电阻丝开关电路的功能是完成控制电路和加热电路的强、弱电转换。
显示电路的功能是利用发光二极管将电阻丝通电与否显示出来。
电源电路的功能是为上述所有电路提供直流电源。
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课程设计任务书题目 纯净水加热控制电路专业：电子信息工程学号:2008 姓名： ________ 主要内容、基本要求、主要参考资料等: 主要内容 1.阅读相关科技文献。
2.学习protel 软件应用。
3.学会整理和总结设计文档报告。
4.学习如何查找相关手册及相关参数。
技术要求 3. 要求电路能够检测纯净水的温度 T 。
4. 要求电路能够通过两根电阻丝实现对加热的控制，具体情况如下:T 〈 50C 两根电阻丝都工作，电路处于加热状态;两根电阻丝都不工作，电路完成加热。
此按键能够起到快速加热的作用。
即此按键按下后, 当50 C 〈 T 〈 100C ，两根电阻丝都工作。
6.要求电路能够显示加热的各种状态。
主要参考资料 1.何小艇，电子系统设计，浙江大学出版社， 2006年6月 2.姚福安，电子电路设计与实践，山东科学技术出版社， 2001年10月 3.王澄飞，电路与数字逻辑设计实践，东南大学出版社， 1999年10月 4.李银华，电子线路设计指导，北京航空航天大学出版社， 2005年6月 5. 康华光，电子技术基础，高教出版社， 2003完成期限：2010年7月3日指导教师签章： ________________________专业负责人签章： ______________________2010年6月25日目录50C 〈 T 〈 100C 只有一根电阻丝工作，电路处在保温状态;T > 100C5.要求电路设置一个按键,摘要 (2)第一章设计目的 (3)第二章方案的选取 (3)第三章简易纯净水加热控制电路的功能设计要求 .. 4第四章简易纯净水加热控制电路的基本组成及原理 (4)第一节纯净水加热电路的组成框图 (4)第二节各单元电路的工作原理 (5)一电源电路 (6)二水温监测和水温范围测量电路 (6)三电阻丝开关及显示电路 (9)第五章主要元器件的工作原理及参数 (11)第六章元器件清单及参考文献 (17)第七章设计体会 (18)附录简易纯净水加热控制电路总电路图 (19)课程设计简易纯净水加热控制电路摘要本方案的主要目的是制作一个简易的纯净水加热控制器。
该电路主要由电源电路、水温监测和水温范围测量电路以及电阻丝开关和显示电路三部分构成。
水温监测电路的功能是利用温度传感器的特性监测水温的变化，同时将温度信号转化为电信号。
水温范围测量电路的功能是利用比较器的原理实现水温范围的确定，同时利用迟滞比较器的迟滞特性避免跳闸现象。
电阻丝开关电路的功能是完成控制电路和加热电路的强、弱点转换显示电路的功能是利用发光二极管将电阻丝通电与否显示出来。
电源电路的功能是为上述电路提供直流电源。
电源电路由电网供电，通过变压器电路、整流电路、滤波电路和稳压电路来实现；电阻型温度传感器监测水温；用迟滞比较器测量水温范围；显示电路用继电器和发光二极管来实现。
方案中各单元电路的原理及示意图都会有所说明。
第一章设计目的1.熟悉工程实践中电子电路的设计方法和规范，达到综合应用电子技术的目的2.学习文件检索和查找数据手册的能力3•学习Protel软件的使用4.学会整理和总结设计文档报告第二章方案的选取该方案电源电路采用电网供电，通过变压器电路、整流电路、滤波电路和稳压电路将电网中的220V交流电转换成直流12V电压。
稳压电路由三端稳压器实现，用它来组成稳压电源只需很少的外围元件，电路非常简单，且安全可靠。
水温测量和水温监测电路主要由电阻型温度传感器和迟滞比较器组成。
电阻型温度传感器是最典型也是最简单的一种温度传感器。
迟滞比较器不仅可以测量水温的范围，还可以防止跳闸现象的出现。
电阻丝开关电路和显示电路主要由电流放大电路和继电器组成。
继电器可以提供电阻丝所需要的交流电，而电流放大电路是由三极管组成，是一种比较典型的和简单的电路。
用发光二极管构成显示电路更容易观察。
综上所述，此方案电路图构成简单易懂，元器件的价格便宜，还能在一定程度上降低成本。
第三章简易纯净水电路的功能设计要求1.要求电路能够检测纯净水的温度T2.要求电路能够通过两根电阻丝实现对加热的控制，具体情况如下：⑴T<50 °C时，两根电阻丝都加热，电路处在加热状态⑵50 C vTvIOO C时，只有一根电阻丝工作，电路处在保温状态⑶T〉100C时，两根电阻丝都不工作，电路完成加热3.要求电路设置一个按键，此按键能够起到快速加热的作用，即按键按下后，当50C vTvIOO C时，两根电阻丝都工作4.要求电路能够显示加热的各种状态5.根据上述要求选定设计方案，画出系统框图，写出详细的设计原理及过程6.用Protel软件画出电路图，并列出所有的元件清单第四章简易纯净水电路的基本组成及原理第一节系统的组成框图简易纯净水加热控制电路的总体框图如图1 所示。
它是由水温监测电路、水温范围测量电路、电阻丝开关电路、显示电路和电源电路5 部分组成的。
图1简易纯净水加热控制电路的总体框图水温监测电路的功能是利用温度传感器的特性监测水温的变化，同时将温度信号转化为电信号。
水温范围测量电路的功能是利用比较器的原理实现水温范围的确定，同时利用迟滞比较器的迟滞特性避免跳闸现象。
电阻丝开关电路的功能是完成控制电路和加热电路的强、弱点转换。
显示电路的功能是利用发光二极管将电阻丝通电与否显示出来。
电源电路的功能是为上述电路提供直流电源。
第二节各单元电路的工作原理该电路能够检测出纯净水的温度T,并且能够在不同的温度下通过两根电阻丝实现对加热的控制。
当T<50C时，两根电阻丝都加热，电路处在加热状态，50 C vTvIOOC时，只有一根电阻丝工作，电路处在保温状态，T > 100C 时，两根电阻丝都不工作，电路完成加热，按下S键后, 当50 C <T<100C时，两根电阻丝也都工作，该电路还能通过发光二极管显示加热的各种状态。
电源电路电源电路的原理图如图2所示。
电路直接从电网供电，通过变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路将电网中的220V交流电转换成+12V的直流电压。
电路中变压器采用常规的铁心变压器，电源变压器将交流电网电压220V变为合适的交流电压13V。
整流电路采用二极管桥式整流电路，整流电路将交流电压13V变为脉动的直流电压13V。
C1、C2 C3和C4完成滤波功能，稳压电路采用三端稳压集成电路来实现。
稳压电路清除电网波动及负载变化的影响，保持输出电压12V的稳定。
二水温监测和水温范围测量电路如图3是水温监测和水温范围测量电路图图3水温监测和水温范围测量电路水温监测电路由可变电阻R9和电阻型温度传感器（RMF5—583）构成。
电阻型温度传感器是最简单也最典型的一种温度传感器，它的工作原理是通过阻抗的变化来表示温度的变化，同时将温度信号转化为电信号Vs,即Vs代表了实际水温t。
本电路采用的电阻型温度传感器型号为RMF5—583,是一种正温度系数的电阻型温度传感器，即传感器的阻抗随温度的增加而增加。
可变电阻R9的作用是通过调节可变电阻的阻值，就可以调节Vs 的范围，也就可以调节水温控制范围。
水温范围测量电路由两部分构成：第一部分是由电阻R1、R2 和稳压管D1、D2 构成的参考电压产生电路；第二部分是由迟滞比较器构成的水温范围测量电路。
参考电源产生电路的功能是产生两个稳定的电压，这两个电压代表水温范围的上限值t2 和下限值t1. 由于参考电源产生电路输出端介入比较器的输入，为了防止出现输出电流导致参考电源不稳定的情况，电路采用电阻和稳压管相结合的方式构成。
其中稳压管的稳定电压均为+8v，而输出VREF1=+8VVREF2=+4V水温范围测量电路的功能有两个：第一是确定实际水温和水温控制范围的大小关系；第二十防止跳闸现象的产生。
首先，VREF1和VREF2分别输入到两个运算放大器的同相输入端，而Vs 则同时输入到这两个运算放大器的反相输入端。
这样，当Vs<Vp2时，V1 和V2输出都是高电平；当Vp2< Vs<Vp1时，V1输出为高电平，V2输出为低电平；当Vs〉Vp1时，V1和V2输出都为低电平（Vp表示运算放大器的同相输入端）。
由于Vs、VREF1和VREF2分别代表t、t2和t1，实际水温和水温控制范围的大小关系就确定了。
其次，本电路通过迟滞比较器代替单门限比较器来实现跳闸现象的出现。
迟滞比较器U1的特性表达式为V1T+ = Vp1=R4* VREF1/（R3+R4）+R3*V1（R3+R4）=（7.3+1.1 ）V=8.4V（ 1.28 ）V1T- = Vp1=R4* VREF1/ （R3+R4）+0=7.3V（1.29 ）由式（1.28 ）和式（1.29 ）可得到回差范围厶VT = WT+ - WT-=8.4V-7.3V=1.1V ，即V1 从高电平转换为低电平和从低电平转换为高电平的分界点电压值有了1.1V 的差别，从而就可以防止跳闸现象的出像。
同理，迟滞比较器U2的特性表达式为V2T+ = Vp2=R6* VREF2/ （R7+R6）+R7*V2（R7+R6）=（3.6+1.1 ）V=4.7V（1.30 ）V2T- = Vp2=R6* VREF2/ （R7+R6）+0=3.6V（ 1.31 ）由式（1.30 ）和（1.31 ）可求得迟滞比较器U2的V2T+ -V2T-之差（4.7V-3.6V ）同样具有1.1V的回差范围。
三电阻丝开关及显示电路电阻丝开关及显示电路如图4所示图4电阻丝开关和显示电路电阻丝开关电路时由三极管电路和继电器电路构成的。
电路的输入 即为图3电路中的输出，即当t<t p2时，V i 和V 输出都为高电平；当t i〈t<t 2， V 输出为高电平，V 2输出为低电平；当t 〉t 2时，输出都为低电 平。
由于电阻丝的功能是加热，即电阻丝中通过的都是大电流，产生大功 率,致使直流电源无法提供大电流和大功率，因此电阻丝需要交流供电，这样一来，电路中的开关必须采用继电器电路。
而一般运算放大器的输 出电流无法驱动继电器，因此需要加入电流放大电路。
由三极管电路构 成的电流放大电路是一种比较典型的和简单的电路。
其中R1和R2为限 流电阻，防止输入电流过大烧毁三极管。
三极管接为共集电极电路，当 输入电压为-高电平时，三机管导通饱和，可以将输入电流放大B倍；当输入电压为低电平时，三极管截止，无电流通过。
继电器连接三极管的发射极，当有电流驱动时，开关吸合，对应的电阻丝通电；当无电流启动时，开关断开，对应的电阻丝不通电，同时在继电器两端并联入二极管进行保护。
显示电路由发光二极管构成。
通过发光二极管亮灭来表示电阻丝是否通电，同时由于继电器的驱动电流过大，需要加入限流电阻。