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1、淋浴水温调节器设计摘 要目前淋浴热水器在家庭中运用越来越广泛，然而市面上存在的淋浴调节方式主要是通过手动调节开关量的大小来控制水温的高低。这种调节方式不能够很好的控制水温的高低，有时由于调节开关距淋浴地点较远，给人们调节水温带来不便，因此，这种调节方式不能够满足人们追求生活舒适的要求。本论文介绍了一种以单片机为主要控制器件，以DS18B20为温度传感器的新型淋浴水温调节器。它主要包括硬件电路的设计和软件设计。硬件电路主要包括主控制器，测温控制电路和显示电路等，主控制器采用单片机STC89C54RD+，温度传感器采用DS18B20，显示电路采用8位共阴极LED数码管动态扫描显示。测温控制电路由温
2、度传感器电路和预设温度电路组成，当实际测量温度值大于或小于预置温度值时，发出信号，从而单片机发出指令控制冷水口和热水口的阀门，使热水和冷水进入到一定大小的容器，保证容器的水温在一定范围内变化。软件设计主要包括主程序，测温子程序和显示子程序等。该设计能够实现精确控制水的温度，其中由于单片机的集成化，使产品小型化、智能化，既提高了产品的功能和质量，又降低了成本，简化了设计。关 键 词：STC89C54RD+，DS18B20，显示电路，测温控制电路Shower water temperature regulator designABSTRACTShower water heater is curre
3、ntly more widely used at family, however, there is a mainly way to regulate shower which through manual adjustment switch to control the temperature in the market . This adjustment is not a good way to control the temperature , and sometimes regulating switch is far away from the shower location, wh
4、ich is not convenience to control the temperature. therefore, this adjustment method is not able to satisfy the people to pursue life comfortable request.This paper introduces a kind of new shower water temperature regulator, which use the Single chip as the main control device and DS18B20 as the te
5、mperature sensor. It mainly includes hardware circuit design and software design. Hardware circuit mainly includes the main controller, temperature control circuit and display circuit , the main controller uses the Single chip STC89C54RD +, temperature sensor adopts DS18B20,display circuit uses eigh
6、t total cathode tube dynamic scanning LED digital display. Temperature control circuit is consist of temperature sensor and the preset temperature comparison circuit, and when the actual measured temperature greater than or less than the preset temperature value, a signal to send commands to control
7、 the mouth of cold water and hot water valve port, so that hot and cold water into the container to a certain size, to ensure that the temperature of the container changes a certain range. Software design mainly include main program, temperature program and display program. This design can achieve p
8、recise control the temperature of the water in which the integrated single chip make the product miniaturization and intelligent, not only improves the function and quality of products but also reduces the cost and simplify the design.KEY WORDS: STC89C54RD +，DS18B20，Display circuit, Temperature cont
9、rol circuit毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计
10、（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 目 录前 言1第1章 设计任务及方案设计21.1 设计任务及要求21.2 设计总体方案及论证21.3 设计总体框图及结构图2第2章 硬件设计42.1 单片机核心模块42.1.1 单片机类型及接口的选择42.1.2时钟电路的设计52.1.3复位电路的设计62.2 电源电路模块62.3 按键模块72.4 温度采集模块82.4.1 温度传感器的选择82.4.2 DS18B20芯片的特点82.4.3 DS18B20芯片
11、的内部结构及引脚92.4.4 DS18B20与单片机接口电路102.5 继电器模块102.6 显示模块112.6.1 LED指示灯显示电路112.6.2 八位共阴极数码管显示电路122.7 PCB设计13第3章 系统软件设计153.1 各部分软件介绍153.1.1 DS18B20温度采集程序153.1.2 显示程序173.1.3 按键程序173.2 软件总程序17第四章 系统调试19结 论20参考文献21致 谢22附 录23附录1：整体电路原理图23附录2：PCB印制版电路图24VI河南科技大学毕业设计（论文）前 言随着科技的进步，人们的生活水平日益提高，人们对家庭生活中的舒适要求也越来越高。
12、为此越来越多的电器进入了我们的生活，淋浴就是其中之一。目前市面上存在的淋浴调节方式主要是通过手动调节开关量的大小来控制水温的高低。这种调节方式不能够很好的控制水温的高低，有时由于调节开关距淋浴地点较远，给人们调节水温带来不便，因此，这种调节方式不能够满足人们追求生活舒适的要求。目前人们得到温水的方法很多，其中之一就是混合法，用热水和冷水进行混合得到合适的温度。热水指通过锅炉、热交换器等方法得到的约50100度的热水，冷水指自然温度的地下水、自来水等。两种不同温度的水在水箱内进行混合，主要通过控制进入水箱冷、热水的比例，使箱内的水温达到洗浴要求。通过调节开关量的大小控制水温，但这种水温控制方法不
13、能很好地控制水温，会出现水温忽冷忽热的现象。为了更好地控制水温，我们设计了淋浴水温调节器。按照系统设计功能的要求，确定系统有6个模块组成：外围电源电路、主控制器、温度传感器DS18B20、控制阀门电路、按键预置温度值电路及显示电路。控制器使用STC89C54RD+，温度传感器使用DS18B20，用8位共阴极LED数码管以动态扫描法实现温度显示。系统程序主要包括主程序、温度控制子程序及显示子程序等等。淋浴水温调节器采用STC89C54RD+单片机作为主控制器，将传感器DS18B20采集的温度数据进行处理，从而发出指令控制冷水口和热水口的阀门，使热水和冷水进入到一定大小的容器，保证容器的水温在一定
14、范围内变化。该设计能够实现精确控制水的温度，其中由于单片机的集成化，使产品小型化、智能化，既提高了产品的功能和质量，又降低了成本，简化了设计。综上所述，本设计以智能集成温度传感器DS18B20为例，介绍淋浴水温调节器的设计，该设计适用于人们的日常生活温度的检测及控制。淋浴水温调节器的设计满足了人们追求生活舒适的要求，同时淋浴水温调节器还增加了一些新的功能如控制淋浴的时间等。该设计能够弥补目前市场上淋浴水温调节的缺陷，具有很好的市场前景。第1章 设计任务及方案设计1.1 设计任务及要求设计一个以单片机为核心的淋浴水温调节器系统，可实现的功能为：（1）能够设定淋浴出水口温度。（2）具备当前温度和设
15、定温度显示功能。（3）能够通过温度传感器DS18B20检测水温。（4）能够控制冷水口和热水口的阀门，使水温保持在设定温度。1.2 设计总体方案及论证本淋浴水温调节器设计采用美国DALLAS半导体公司继DS1820之后推出的一种改进智能温度传感器DS18B20作为检测元件，测温范围为55125，最大分辨率可达0.0625。DS18B20可以直接读出被测量的温度值，而采用3线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点。 按照系统设计功能的要求，确定系统由6个模块组成：主控制器STC89C54RD+，温度传感器DS18B20，电源电路模块，控制冷水口和热水口的阀门电路，按键电路及显示电路。1.3 设计总体框图及结构图 外围电源电路：为各个器件提供稳定电源保障，电源电压为5V。按键电路：此设计共用3个按键，其功能为系统总开关、设定温度加键、设定温度减键。主控制器：此部分是该设计的核心部分，该部分采用单片机STC89C54RD+
