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1、I摘 要近几十年来，自动控制技术迅猛发展，在工农业生产，交通运输，国防建设和航空、航天事业等领域中获得广泛的应用。随着生产和科学技术的发展，自动控制技术至今已渗透到各种科学领域，成为促进当今生产发展和科学技术进步的重要因素，而且渐渐由自动化向智能化转变。 随着地球上存储的石油，煤等能源逐渐消耗而日益减少，利用太阳能为人类服务的项目也就越来越多，且将最终取代石油和煤，太阳能热水器也已经被越来越多的人民接受，特别是它环保、节能的优点，使其在市场竞争中占有优势。本文设计了一个太阳能热水器水温水位检测显示报警仪。以 AT89S52 单片机为核心，实现了四级水位检测和显示。在本系统中，需要用到四个干簧管
2、传感器，在检测水温水位的棒子上等距离的有一个卡口，卡口上有一块磁铁，当水位上升时，带动套在棒子上的干簧管传感器上升，上升到卡口的位置时传感器在磁铁的作用下内部闭和，发出信号，同时该传感器被卡口卡住，静止不动，随着水位的上升下一个传感器有随着水位的上升而上升，依次类推，水位的检测就是这样进的。水温由 LM35 精密集成电路温度传感器，经 AD620 放大器放大模拟信号，再由 A/D 转换器 ADC0832 将模拟信号转换成数字信号送入单片机内，最后通过数码管动态显示出来。软件部分采用 C 语言编程，C 语言作为一种简洁高效的编译型高级语言，具备可读性好，可靠性高，运算速度快，编译效率高，可移植性
3、好，有功能丰富的函数库等特点，并且可以直接实现对系统硬件的控制，因而逐渐成为单片机应用中的主流编程语言。单片机采用 C 语言编程是大势所趋，当前厂商在推出新的单片机产品时，纷纷配套 C 语言编译器就是证明。关键词：太阳能 AT89S52 单片机 数码管显示器 水温水位 II目 录1 前言 .12 传感器 .12.1 LM35 系列精密摄氏温度传感器 .22.1.1 简述 .22.1.2 特性 .22.1.3 LM35 使用要点 .32.2 干簧管传感器 .42.2.1 干簧管 .42.2.2 干簧管传感器原理 .43 放大器 .54 89S52 单片机应用系统 .84.1 89S52 单片机应
4、用系统的组成 .84.1.1 89S52 的基本特性 .84.1.2 89S52 单片机应用系统组成 .84.1.3 主要技术特征 .94.2 89S52 的信号引脚 .104.3 0832 A/D 转换芯片 .114.3.1 芯 片 接 口 说 明 .124.3.2 单片机对 ADC0832 的控制原理 .125 原理图和整体电路图 .145.1 系统框图 .145.2 系统总电路图 .145.3 报警原理图 .15III6 软件设计 .15结论致谢参考文献英文摘要本科专业毕业设计成绩评定表11 前言近年来，自动化技术迅猛发展，在工农业生产，交通运输，国防建设和航空，航天事业等领域中获得广泛
5、的应用。随着生产和科学技术的发展，自动控制技术至今已渗透到各种科学领域，成为促进当今生产发展和科学技术进步的重要因素，而且渐渐由自动化向智能化转变。 随着地球上存储的石油，煤等能源逐渐消耗而日益减少，利用太阳能为人类服务的项目也就越来越多，且将最终取代石油和煤，而太阳能热水器的方便使用随着近几年来的发展，越来越得到人们的认可，在一些阳光充足地区得到了充分应用，也已经被越来越多的人喜爱，特别是它环保、节能的优点，使其在市场竞争中占有优势。本文设计了一个太阳能热水器水温水位检测显示报警仪。以 AT89S52 单片机为核心，实现了四级水位检测和显示。在本系统中，需要用到四个干簧管传感器，在检测水温水
6、位的棒子上等距离的有一个卡口，卡口上有一块磁铁，当水位上升时，带动套在棒子上的干簧管传感器上升，上升到卡口的位置时传感器在磁铁的作用下内部闭和，发出信号，同时该传感器被卡口卡住，静止不动，随着水位的上升下一个传感器有随着水位的上升而上升，依次类推，水位的检测就是这样进的。水温由 LM35 精密集成电路温度传感器，经 AD620 放大器放大模拟信号，再由 A/D 转换器 ADC0832 将模拟信号转换成数字信号送入单片机内，最后通过数码管动态显示出来。2 传感器人们为了从外界获取信息，必须借助于感觉器官，而单靠人们自身的感觉器官，在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了，为了适应
7、这种情况传感器就应运而生了。因此可以说，传感器是人类五官的延长，又称之为电五官。传感器是一种以一定的精确度把被测量转换为与之有确定对应关系的，便于应用的某种物理量的测量装置。这一定义包含了以下几方面的意思：一是传感器是测量装置，能完成检测任务；二是它的输入量是某一被测量，可能是物理量，也可能是化学量，生物量等；三是它的输出量是某种物理量，这种量要便于传输，转换，处理，显示等等，这种量可以是气，光，电量，但主要是电量；四是输出输入有对应关系，而且有一定的精确程度。本系统设计涉及到两种传感器，一种是温度传感器，这里采用美国 NS 公司生产的LM35 系列温度传感器；一种是水位传感器，这里采用普通的
8、干簧管传感器。下面依次对2所采用的传感器做出说明。2.1 LM35 系列精密摄氏温度传感器2.1.1 简述LM35 系列是精密集成电路温度传感器，其输出的电压线性地与摄氏温度成正比。因此，LM35 比按绝对温标校准的线性温度传感器优越得多。LM35 系列传感器生产制作时已经过校准，输出电压与摄氏温度一一对应，使用极为方便。灵敏度为 10.0mV/，精度在 0.4至 0.8(-55至+150温度范围内),重复性好，低输出阻抗，线性输出和内部精密校准使其与读出或控制电路接口简单和方便，可单电源和正负电源工作。LM35的封装图如图 1 所示：图 1 三种封装及外形2.1.2 特性（1)在摄氏温度下直
9、接校准（2）+10.0mV/的线性刻度系数（3）确保 0.5的精度(在 25)（4）额定温度范围为-55至+150（5）适合于远程应用（6）工作电压范围宽,4V 至 30V（7）低功耗,小于 60uA（8）在静止空气中,自热效应低,小于 0.08的自热（9）非线性仅为1/4LM35 参数指标如表 1 所示：3表 1 LM35 参数指标型 号 封 装 工作温度范围 存放温度LM35DZ TO-92 塑封 0至+100 -60至+150LM35CZ TO-92 塑封 -40至+110 -60至+150LM35CAZ TO-92 塑封 -40至+110 -60至+150LM35H TO-46 金属封
10、 -55至+150 -60至+180LM35AH TO-46 金属封 -55至+150 -60至+180LM35CH TO-46 金属封 -40至+110 -60至+180LM25CAH TO-46 金属封 -40至+110 -60至+180LM35DH TO-46 金属封 0至+100 -60至+180LM35DM SO-8 表面贴 0至+100 -65至+1502.1.3 LM35 使用要点实际使用中，可将塑封的传感器的平面用环氧树指粘贴在待测的零件表面，若是TO-46 金属封装的，则可在待测零件上钻一个与传感器管帽相当的孔，用胶粘牢，安装十分简单。温度差不会超过 0.01，这是在假定环境
11、空气温度与表面温度总是相同的前提下，如果环境温度比表面温度高或低许多时，LM35 器件外表面的实际温度将为环境温度和表面温度之间的温度。对于 TO-92 封装来说，情况更是如此。在这里，铜导线是向器件传导热量的主要热渠道，因此，其温度将更接近空气温度，而不是表面温度。为了解决这个问题，应确保到 LM35 的导线保持与器件外表面同样的温度，最容易的方法是用环氧树脂覆盖这些导线，以确保引线和导线与器件外表面具有相同的温度，使得器件外表面的温度将不受环境温度的影响。TO-46 金属封装也可被焊在金属表面或管子上，当然在这种情况下电路的电源负端（V-）接地到金属壳上。另一种方法是，LM35 被安装在密闭的金属管中，然后浸入一个槽中或拧入槽的螺纹孔中。和任何集成电路一样 LM
