2 系统的总体设计

2。1 系统各部分方案与论证

2。1。1 测温部分

方案一：直接使用热敏电阻，将热敏电阻露出一部分放入水箱中。热敏电阻可以实现40℃—90℃的测温。此方案虽然价格低廉，硬件连接非常简单，但是其精度十分差，而且测温范围十分小。

方案二：使用DS18B20实现对温度的实时监测，此方案硬件电路十分简单，但是DS18B20不支持单总线的协议，所以只能通过软件的方法来模拟单总线的协议来完成对DS18B20的访问。软件的实现显得十分复杂。论文网

方案三：使用AD590来实现对温度的检测，由于AD590检测的温度每上升10K则会提高输出的电流10μA，我们可以通过电阻将电流信号变成电压信号，然后通过AD转化为数字量输入单片机内，此方案虽然硬件连接比较复杂但是软件实现十分简单，而且成本低廉[1]。

综合上述三种方案，本设计决定采用方案三，即AD590作为本设计的测温模块。

2。1。2 显示部分

方案一：使用2组数码管，每组4个数码管来显示数字，然后制作外壳标注

哪一组数码管显示的是实际温度，哪一组显示的是设置温度。此方案虽然能实现功能，但是还需要制作外壳，而且在输入温度时候十分麻烦。

方案二：使用LED1602来实现显示，由于LED1602内部没有字库，所以现场温度和设置温度都需要使用特殊的英文字母标注，而且屏幕比较小，显示的效果不是很好。

方案三：使用LED12864来实现显示，LED12864内部自带字库，可以用中文来显示哪个是实际温度哪个是设置温度，而且LED12864有4行的显示空间，显示效果十分好[2]。

综合上述三种方案，本设计决定采用方案三，即通过LED12864作为显示模块。文献综述

2。1。3 加热部分

方案一：使用晶闸管，让单片机控制晶闸管的导通和截止来调整加热时间从而实现恒温的效果，此方案恒温效果一般，但是成本十分低廉，硬件单路十分简单。而且加热棒工作总能工作在额定的电压下，长期以往是对电的节约。

方案二：使用变频器，改变加热棒的输入电压来实现不断时的加热补充散失的热量，此方案恒温效果十分优秀，但是成本十分昂贵，而且加热棒长期工作于低于额定电压的电压下，对电能产生了浪费。

综合上述两种方案，本次设计决定采用方案一，即使用晶闸管通断控制加热时间来实现恒温[3]。

2。1。4 控制器部分

方案一：使用ARM7系列的单片机作为控制器，由于ARM系列机械周期短，故可以更好的控制加热时间和断开时间，但是ARM价格稍高，而且对于其很多管脚有些浪费。

方案二：使用AT89S52作为控制器，此方案虽然控制效果不如方案一，但是足够完成任务。并且它的价格十分低廉，而且管脚刚刚够用，不会产生一个芯片功能的浪费。

综合上述两种方案，本次设计决定采用方案二，即使用AT89S52作为控制器来实现对各个环节的控制。来*自~优|尔^论:文+网www。youerw。com +QQ752018766*

2。2 系统设计总方案

2。2。1 系统总体框图

本次设计是基于单片机的恒温水箱控制系统。我准备采用单片机AT89S52作为控制器，通过液晶屏12864来显示实时的温度并配合键盘模块实现人机交

互。在测温方面我选择AD590配合AD0809完成对温度实时监测[4]。加热方面我们使用单片机控制晶闸管的导通时间来控制加热的程度。