水温加热控制系统

水温加热控制系统

本系统采用以单片机（Atmega16）为核心的定时

控制，实现水温从室温到100℃之间任意设定温度的

恒温控制，并能把实时温度和设定温度，实时时间

和设定时间显示出来。项目任务

1.从键盘设定加热温度，启动系统；2.系统能显示规定的加热温度；3.系统能够检测到实时温度并同步显示。基本要求

1.恒温控制系统的基本控制原理与系统构成 2.了解学习DS18B20的使用方法及其工作原理,编程调试DS18B20。3.键盘的基本应用知识知识目标

根据项目基本要求，设计任务主要完成对壶内的水温进行控制，在加热的过程当中对有关的数据进行处理显示。所以我们采用了DS18B20温度传感器和BC7281,采用DS18B20温度传感器是因为测量精度高,能把测到的数据直接传送给单片机而不需要传送装置，BC7281可以实现键盘控制.项目的理解与设计显示温度

单片机键盘控制DS18B20温度传感器输入温度总体方案简图Atmega16单片机

可控硅BC7281

DS18b20

4123【Atmega16单片机】

（1）ATmega16的概述

ATmega16是基于增强的AVRRISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。ATmega16AVR内核具有丰富的指令集和32个通用工作寄存器。由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，ATmega16的数据吞吐率高达1MIPS/MHz，从而可以减缓系统在功耗和处理速度之间的矛盾。所有的寄存器都直接与运算逻单元(ALU)相连接，使得一条指令可以在一个时钟周期内同时访问两个独立的寄存器。这种结构大大提高了代码效率，并且具有比普通的CISC微控制器最高至10倍的数据吞吐率。

可控硅（1）概述可控硅是可控硅整流原件的简称，是一种具有3个PN结的四层结构的大功率半导体器件，一般由两晶闸管反向连接而成。（2）可控硅的主要功用

1.可控整流普通可控硅最基本的用途就是可控整流，大家熟悉的二极管可控整流电路，属于不可控整流电路。

2.无触电开关可控硅一个关键用途在于无触点开关。在自动化设备当中，用无触点开关代替通用继电器已被逐步应用，其显著特点是，无噪音、寿命长。可控硅和其他半导体器件一样，有体积小、效率高、稳定性好、工作可靠等优点。它的出现，使半导体技术从弱电领域进入了强电领域，成为工业、农业。交通运输、军事科研以至商业、民用电器等方面争相采用的元件。可控硅的优点【DS18B20温度传感器】1）DS18B20概述

DS18B20是Dallas半导体公司推出的单线数字式测温芯片，它的体积小适用电压更宽。他能实现采集温度数据，并将数据直接转换成数字量输出。

DS18B20的管脚排列如下：（2）DS18B20的内部结构

DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。

1.光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码。光刻ROM的作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。

2.DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例，以16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625℃/LSB形式表达，其中S为符号位。

这是12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个8比特的RAM中，二进制中的前面5位是符号位，如果测得的温度大于0，这5位为0，只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。

3.DS18B20温度传感器的存储器

DS18B20温度传感器的内部存储器包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的EEPRAM，后者存放高温度和低温度触发器TH、TL的结构寄存器。.配置寄存器

低五位一直都是1，TM是测试模式位，用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式。在DS18B20出厂时该位被设置成0，（用户不要去改动）。R1和R0用来设置分辨率，如下表所示，（DS18B20出厂时被设置为12位）该字节各位的意义完成温度转换及复位

根据DS18B20的通讯协议，主机控制DS18B20完成温度转换必须经过三个步骤：每一次读写之前都要对DS18B20进行复位，复位成功之后发送一条ROM指令，最后发送RAM指令，这样才能对DS18B20进行预定操作。复位要求主CPU将数据线下拉500微秒，然后释放，DS18B20收到信号后等待16—60微秒左右，后发出60—240微秒的存在低脉冲，主CPU收到此信号表示复位成功。程序#include<iom16v.h>#include<macros.h>#include<delay.h>#include"BC7281.h"#define port PORTA//定义A口为port#define ddrt DDRA//定义ddrt#define D0 0x20//定义D0#define pin PINA//定义PINunsignedinttemprter;temprter1;/*******************************************************//******函数名称:init_1820()******//******功能:复位18B20******//******参数:无******//******返回值:无******//*******************************************************/voidinit_1820(void){ ddrt|=D0; //设置端口输出

port|=D0; //输出一个脉冲

port&=~D0; delay_nus(600); //延时480us以上

port|=D0; //输出一个脉冲

ddrt&=~D0; delay_nus(60); //15~60us while(pin&D0); //等待应答

ddrt|=D0; //设置输出

port|=D0; //输出高电平

delay_nus(200); //60~240us}voidwrite_1820(unsignedcharx){ unsignedcharm; for(m=0;m<8;m++){ port&=~D0; //写数据，从低位开始

if(x&(1<<m)) //判断数据极性

port|=D0; else port&=~D0; delay_nus(60); //延时15~60us port|=D0; }port|=D0; //结束写数据，置高总线}unsignedcharread_1820(void){unsignedchartemp=0,k,n;for(n=0;n<8;n++){ port&=~D0; //输出一个起始脉冲

port|=D0; ddrt&=~D0; //设端口为输入

k=(pin&D0); //读数据,从低位开始

if(k) //判断数据极性

temp|=(1<<n); else temp&=~(1<<n); delay_nus(80); //延时60~120us ddrt|=D0; //设端口为输出

} return(temp); //返回读出的数据}unsignedintRead_1820_temprter(void){ unsignedintcount; unsignedchartemh,teml;

init_1820(); //复位18b20 write_1820(0xcc); //发出转换命令

write_1820(0x44); delay_nus(400); init_1820();

delay_nus(400); write_1820(0xcc); //发出读命令

write_1820(0xbe); teml=read_1820(); //读数据

temh=read_1820();

count=(temh*256+teml)*6.25;//计算具体温度

returncount; //返回温度数据}voidmain(void){ INT0_Init(); BC7281_init();DDRB=0xff;

while(1) { temprter=Read_1820_temprter(); //读取温度

a=(temprter%10000)/1000; b=((temprter%10000)%1000)/100; c=(((temprter%10000)%1000)%100)/10; d=(((temprter%10000)%1000)%100)%10; if(flag6==1) { write7281(0x15,(0x00+(d&0x0f))); write7281(0x15,(0x10+(c&0x0f))); write7281(0x15,(0x20+(b&0x0f))); write7281(0x15,(0x30+(a&0x0f))); } temprter1=a*10+b; if(temprter1>(zhi-4)) {

PORTB=0x00; } if(temprter1<(zhi-4)) {PORTB=0xff;

}/*write7281(0x15,(0x70+shi)); write7281(0x15,(0x60+ge));*/ }}遇到的问题 1.下不进程序以为芯片坏了，经过检查是芯片被锁,对芯片进行解锁。

2.在加热的过程中，开始水温总是达不到预定的值，当达到加