87LPC767单片机在多功能浴房控制器中的应用

摘要：本文针对现在浴缸水温经常有过热和过凉的情况，以及水位经常有过高和不足的现状提出了一个基于单片机的浴缸水位温度控制系统。

此系统以单片机作为核心控制，通过DS 18B20采集水温，LCD12864显示温度，水位检测电路检测水位，语音进行提示加水或排水，然后将水位控制在适宜的范围，温度和温度上下限的比较进行加热水或者冷水将水温控制在自己设定的温度。

在文中提出了这个水位温度控制系统的整体设计方案，对各个模块的设计方案进行了论证，完成了硬件和软件的设计。

关键词:89S52单片机，DS18B20传感器，温度控制，水位控制Bath crock water level and temperature controlsystem that based on MCUAbstract:In this paper according to the situation that the bath crock water temperature there are often too hot and too cold,water level often too high or too low put forward the water level and temperature system that based on MCU.This system with the MCU as the core control,through DS18B20 collecting temperature environment LCD12864 display temperature,water level detection circuit detection water level voice prompt add water or drainage ,control Water level in the appropriate range ,temperature and the temperature of upper and lower compared to heat water or cold water to set the temperature control in the purpose of setting the temperature of the himself.In this paper puts forward the overall design scheme of water level and temperature control system,demonstrates the design of each module, completed the design of the hardware and software.Keywords: 89s52 micro computer,DS18B20 sensors,temperature control,water level control目录第一章绪论 (1)1.1 选题的意义与目的 (1)1.2 研究现状与发展趋势 (1)1.3 本文的主要工作 (3)第二章系统方案论证和硬件概述 (4)2.1 系统方案设计与论证 (4)2.2 A T89S52单片机概述 (5)2.3 DS18B20传感器概述 (6)2.4 其它硬件概述 (6)第三章系统硬件设计 (7)3.1系统硬件的整体框图 (7)3.2 系统子模块设计 (7)3.2.1温度采集电路 (7)3.2.2 键盘电路 (8)3.2.3 显示电路 (9)3.2.4 水位检测电路 (9)3.2.5 水位控制电路 (10)3.2.6 水温控制电路 (10)3.2.7 单片机最小系统 (11)3.2.8 语音电路 (11)第四章系统软件设计 (13)4.1 主程序流程图 (13)4.2 键盘扫描流程图 (13)4.3 显示处理流程图 (14)4.4 水位温度控制流程图 (15)4.5温度采集电路流程图 (15)4.6液晶显示流程图 (16)4.7系统调试 (16)第五章总结及实验结果 (17)5.1设计总结 (17)5.2 实验结果 (17)参考文献 (18)结束语 (19)致谢 (20)附录 (21)第一章绪论1.1 选题的意义与目的随着这些年的科学技术的发展，在我们的日常生活中，很多的东西都趋向于自动化、智能化，这样子不仅仅易于控制和操作而且可以在非人工的情况下实现，很大程度上减少了人力消耗。

摘要本课题设计主要以单片机为控制核心的智能浴室温控系统，该课题融合了单片机技术、传感器技术、液晶显示技术等。

整个系统的主要控制核心是单片机，由单片机负责控制DS18B20温度传感器的初始化，再运用DS18B20温度传感器采集浴池水的温度，最后再交给单片机来处理。

在给予准确的设定温度后，由单片机控制进行加热。

在洗浴过程中，当水温低于所设定温度的范围则继续加热，如果水温过高并达到威胁人身安全的时候，该系统会自动停止，并发出报警。

在如今高速运转的智能化时代，人们对卫浴产品的追求也随之提高，而该系统设计也主要运用在家庭及个人的小型浴室中，该系统不仅进行了基于单片机智能浴室控制系统设计的硬件设计，而且针对硬件平台进行了软件开发，为了达到预期的目标，该课题进行了一定的仿真，其中包括硬件电路、软件程序等。

关键词单片机温度显示控制智能浴室AbstractThis topic is designed primarily for the control of a microcontroller core smart bathroom temperature control system, which combines topics microcontroller technology, sensor technology, LCD technology. The main control system is the core of the microcontroller, the microcontroller controls the initialization DS18B20 temperature sensor , then use DS18B20 temperature sensor acquisition bath water temperature , and finally to the microcontroller to handle . After giving an accurate set temperature, heated by the SCM . In the bathing process, when the water temperature is below the set temperature range will continue to heat , if the water temperature is too high and threaten the personal safety when reached , the system will automatically stop and alarm . In today's era of high-speed operation of the intelligent people on the pursuit of bathroom products also will increase , and the system design is mainly used in household and personal small bathroom , the system will not only be based on single-chip intelligent control system design bathroom hardware design, and hardware platform for software development , in order to achieve the desired objectives , the subject for a certain simulation, including hardware circuits, software programs, etc.Key words Temperature display control electric box目录第1章绪论 (3)1.1 课题背景及研究意义 (3)1.2本论文的研究内容和组织结构 (3)第2章设计方案的论证与选择 (4)2.1 设计方案论证 (4)2.2 元器件及其开发软件简介 (4)2.2.1 单片机的选型与简介 (4)2.2.2 显示器件的选型与简介 (6)2.2.3 温度传感器DS18B20的简介 (8)2.2.4 Keil及其开发流程简介 (9)2.2.5 PROTEL简介 (9)2.3 整体设计方案 (10)2.4 本章小结 (11)第3章系统硬件设计 (12)3.1 统总体设计 (12)3.1.1 系统设计方框图 (12)3.2 硬件电路分模块设计 (13)3.2.1 单片机最小系统电路 (13)3.2.2 LCD显示模块 (14)3.2.3 串口电路 (15)3.2.4 温度传感器电路 (16)3.2.5 温度报警电路 (17)3.2.6 电源供电电路 (18)3.2.7 功能按键电路 (19)3.2.8 LED闪烁报警电路 (20)3.2.9 继电器控制电路 (20)3.3 本章小结 (21)第4章系统软件设计 (21)4.1 主程序设计流程 (22)4.1.1 读取温度子程序 (23)4.1.2 计算温度子程序 (24)4.1.3 显示数据刷新子程序 (25)4.1.4 温度控制子程序 (26)4.2 本章小结 (27)第5章系统的仿真 (288)5.1 Proteus简介 (28)5.2 系统的仿真 (28)5.3本章小结 (31)第6章总结 (32)参考文献 (33)附录1：DS18B20显示温度程序 (34)附录2：系统硬件电路 (38)附录3：系统仿真图 (39)第1章绪论1.1 课题背景及研究意义利用单片机的智能浴室有利于处在现代快速发展社会的人群，在下班后去除一身的疲惫和桑拿带来的享受，但是怎样运用单片机技术来实现智能浴室的操控？随着计算机智能技术的发展，特别是微型计算机技术的发展，利用单片机开发智能型浴混水阀控制器实现对出水口水温、水流速度以及淋浴头水流方式的控制具有实际的使用价值，同时具有桑拿时室温、时间、电话以及休闲MP3等功能，对推进人们的健康生活与家居智能化以及节水都具有现实意义。

单片机的淋浴房有毒气体检测器设计
单片机淋浴房的毒气体检测器设计可以分为两个主要部分：硬件设计和软件设计。

硬件设计方面，一方面需要考虑如何将探测传感器连接到单片机，具体的实现方案取决于所选用的探测传感器，常用的传感器类型有氧气传感器、烟雾传感器、可燃气体传感器等；另一方面，还需要考虑报警方式，可以采用LED显示灯或蜂鸣器，来表示超标报警。

同时，设计中还包含一款电源管理模块，来保证系统稳定运行，避免因电量不足而影响系统的使用。

软件设计方面，需要采用单片机编程语言，对包括传感器数据采集、处理和报警的功能进行编程。

在编程之前，需要对所需传感器的成像和报警情况进行分析，然后根据分析结果，编写传感器数据采集和处理程序，以达到期望的数据采集和处理效果。

此外，报警部分也需要编写程序，当传感器检测到毒气体超标时，程序自动触发报警信号，提示人员尽快离开淋浴房，以避免进一步的危险。

基于上述两部分设计，上述单片机淋浴房毒气体检测器的基本功能已经完成，可以有效的检测出浴室空气中是否存在有毒气体，并且及时提醒使用者，以免有更大的安全隐患。

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。

毕业设计（论文）基于单片机的游泳池保温控制器的设计系别：自动化系专业名称：自动化学生姓名：学号：指导教师姓名、职称：完成日期 2009年 5 月 12日电子科技大学中山学院毕业设计（论文）任务书系别：自动化工程系专业：自动化学生姓名：李雄辉学号：25200101098设计(论文)题目：基于单片机的游泳池保温控制器的设计起迄日期: 2008年10月6日~ 2009年5月12日设计(论文)地点:电子科技大学中山学院指导教师:潘奇明专业教研室负责人:刘跃华发任务书日期:2008年10月17日基于单片机的游泳池保温控制器的设计摘要随着人民生活的进步，恒温游泳池走进了我们的生活，而游泳池的保温控制器，它能自动控制游泳池的水温。

从而大大的方便了人们对游泳池水温恒温的需求。

本文对该测控仪系统进行了分析设计。

首先，本文针对系统所使用的AT89C2051单片机的性能和发展情况做了简单介绍；对系统使用的AT89C2051做了性能方面的简单说明；同时对测量温度的精确度做了介绍。

其次，本文重点对硬件、软件的组成进行了分项、模块化逐步分析设计。

根据硬件的设计和测控仪所要实现的功能，本文对软件也进行了一一设计，并经过反复的模拟运行、调试，修改简化了软件系统，最后形成了一套完整的程序系统。

但系统有如下缺点：1．较小的硬件开销需要相对复杂的软件进行补偿。

2．超时时需要解决微处理器的总线驱动问题，这一点在进行多点测温系统设计时要加以注意。

3．进行长距离测温系统设计时要充分考虑总线分布电容和阻抗匹配问题。

关键词：AT89C2051 ；游泳池；温度控制Swimming pool with Heat preservation achieve by single-chip controllerAbstractWith the progress in the lives of the people, a swimming pool into our lives, and the swimming pool temperature control regulator. It can automatically adjust the pool water temperature. Thus greatly facilitate the people to the pool water temperature thermostat demand. In this paper, the Monitor system for the analysis and design.First, this text aimed at a single slice of the AT89C52 that the system use the function and the development circumstance of the machine to do simple introduction;Did the simple elucidation of the function to the AT89C52 of the system usage;Did introduction to the accuracy that measures temperature in the meantime.Secondly, this text point constituted hardware,software to carry on an item,the mold piece to turn a gradually analytical design. modify to simplify the software system, became a set of procedure system of integrity finally.But the system is like to descend weakness:1.The smaller hardware expense needs opposite and complicated software to carry on repair2.Super need to resolve the total line of the microprocessor to drive a problem always, this while carrying on ordering to measure system design much to take in to notice.3. To consider total line to distribute capacity and resistance to match a problem well when carry on the long pull measured system design.KeyWords: AT89C2051；swimming pool；temperature controller目录1 绪论 (1)1.1温度控制系统设计的背景、发展历史及意义 (1)1.2本设计的应用及意义 (1)1.3游泳池保温控制系统完成的功能 (2)2 系统总体方案 (3)2.1方案一：用热敏电阻采集温度数据 (3)2.2方案二：采用DS18B20采集温度数据 (3)3 DS18B20温度传感器简介 (8)3.1温度传感器的历史及简介 (8)3.2DS18B20的工作原理 (8)3.2.1 DS18B20工作时序 (8)3.2.2 ROM操作命令 (10)3.3DS18B20的测温原理 (10)3.3.1 DS18B20的测温原理: (10)3.3.2 DS18B20的测温流程 (12)4 单片机接口设计 (13)4.1设计原则 (13)4.2引脚连接 (13)4.2.1 晶振电路 (13)4.2.2 串口引脚 (13)4.2.3 其它引脚 (14)5系统整体设计 (15)5.1系统硬件电路设计 (15)5.1.1主板电路设计 (15)5.1.2各部分电路 (15)5.2系统软件设计 (18)5.2.1 系统软件设计整体思路 (18)5.2.2 系统程序流图 (19)5.3 调试 (24)6 结束语 (25)附录 (26)附录1主板电路图 (26)附录2程序代码 (27)参考文献 (37)致谢 (38)1 绪论1.1 温度控制系统设计的背景、发展历史及意义随着社会的发展，科技的进步，以及测温仪器在各个领域的应用，智能化已是现代温度控制系统发展的主流方向。