基于单片机的热水器温度控制系统

王思源　李浩亮

[摘 要]热水器的加热系统、饮水机的加热系统以及自动火警报警装置，都是采用单片机技术，利用C语言或者其他的编程语言来实现温度控制的功能。本文介绍了基于STC89C52单片机的温度控制系统。

[关键词]单片机；温度控制系统；温度传感器

中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）25-0162-01

1.温度控制系统完成的功能

对温度进行实时温度监测与控制，实现的基本功能为：此设计中首先设置温度恒定值为62℃，温度上限值为65℃，下限值为59℃，上下跳转温度为1℃。当温度低于下限值时，P1.0口发光二极管闪烁，提醒外界加热系统开始加热，加热到62℃的时候停止加热；当温度高于上限值时，P1.0口和P1.1口二极管同时闪烁，提醒外界降温系统开始降温，降温到62℃的时候停止降温；当温度介于上下限之间的时候，不采取任何措施，只显示温度（外界加热和降温系统这里不予给出）。

2.整体控制方案

2.1 DS18B20温度传感器

DS18B20是美国DALLAS半导体公司推出的第一片支持“一线总线”接口的温度传感器，它具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点，可直接将温度转化为串行数字信号供处理器处理。电压范围在3.0V～5.5V，测温范围在-55℃～+125℃。它支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温[1]。

2.2 数码管显示电路

显示电路由7段共阴极数码管组成，这里只需要采用其中的三位。单片机的P2.6口控制数码管段选，P2.7口控制数码管的位选。数码管段选端口控制每个数码管分别显示什么数字，位选端口控制哪几个数码管显示。当温度感应器采集到温度之后，把温度数据转换成数字之后送到数码管显示电路显示出来。

2.3 按键调节电路

键盘分为独立键盘和非独立键盘，这里采用独立键盘控制。在STC89C52单片机中，独立键盘端口是P3.0到P3.3，分别控制key1，key2，key3，key4。这里只需要使用其中的三个按键。每次按下key1，数码管数字加1；每次按下key2，数码管数字减1；每次按下key3，表示当前数字调整已经确定。例如，要使热水器中水的温度达到62℃，目前的水温是27℃，可以点开设置界面，然后按key1，逐步加到62，再按下key3键，即表示设置好要使水温加热到62℃。

2.4 LED报警电路

在STC89C52中，LED灯的控制端口是P1。因为二极管采用的是共阴极，要使二极管点亮，令P1口的电压为低电压。当热水器中水的温度低于59℃或者高于65℃的时候，就令P1口的电压为低电压，这样二极管就开始发光报警，然后开始启动加热电路或者降温电路。当水的温度恢复到正常设定值62℃之后，二极管就熄灭。

3.整体流程主要程序介绍

3.1 DS18B20初始化程序

4.结束语

本文简单介绍了基于单片机的热水器加热系统的设计方案，并给出了相关的流程。该系统具有研制成本低、精度高、可靠性强、可扩展性强等特點。DS18B20温度感应器可以利用它的多组测温控制，加上上位机，可以实现远程温度控制监控系统，将会有更大的发展空间，更好的方便我们。

参考文献

[1] 郭天祥，51单片机C语言教程

备注：本文第二作者李浩亮为指导教师。