【文章內(nèi)容簡介】 。 在現(xiàn)實中人每天進行上下水要花費大量時間，還有可能忘記，而隨著社會的進步，重慶航天職業(yè)學院畢業(yè)論文 3 時間的經(jīng)濟化，加水時有會忘記，隨著生活水平的提高， 人們所 對家用品智能化要求也越來越注重。 太陽能熱水器的自動送水裝置是目前現(xiàn)實生活中較為實用的生活環(huán)保用品，已得到廣泛關注。在提高生活質(zhì)量和環(huán)保事業(yè)中充分發(fā)揮了它的作用?；跀?shù)字控制電路更能顯示出它的優(yōu)越性與人性化。隨著技術(shù)的不斷進步，有理由相信未來的單片機技術(shù)與數(shù)字技術(shù)使用會更加普及發(fā)展會更加迅速。 重慶航天職業(yè)學院畢業(yè)論文 4 二、設計方案比較 溫度傳感器選擇 我們分別比較了熱敏電阻、溫度傳感器 DS18b溫度傳感器 LM35 等測溫器件的優(yōu)缺點，最后比較選擇了溫度傳感器 LM35 作為測 溫裝置。 熱敏電阻 （ 1） 熱敏電阻器是敏感元件的一類，按照溫度系數(shù)不同分為正溫度系數(shù)熱敏電阻器（ PTC）和負溫度系數(shù)熱敏電阻器（ NTC）。熱敏電阻器的典型特點是對溫度敏感，不同的溫度下表現(xiàn)出不同的電阻值。正溫度系數(shù)熱敏電阻器（ PTC）在溫度越高時電阻值越大，負溫度系數(shù)熱敏電阻器（ NTC）在溫度越高時電阻值越低，它們同屬于半導體器件。 （ 2） （ 2）熱敏電阻的主要特點是：① 靈敏度 較高，其 電阻溫度系數(shù) 要比金屬大 10～ 100 倍以上，能檢測出 106℃的溫度變化；②工作溫度范圍寬，常溫器件適用于 55℃～ 315℃，高溫器件適用溫度高于 315℃（目前最高可達到 20xx℃），低溫器件適用于 273℃～ 55℃；③體積小，能夠測量其他溫度計無法測量的空隙、腔體及生物體內(nèi)血管的溫度； ④使用方便，電阻值可在 ～ 100kΩ間任意選擇；⑤易加工成復雜的形狀，可大批量生產(chǎn)；⑥穩(wěn)定性好、過載能力強。 （ 3）主要缺點： ①阻值與溫度的關系非線性嚴重； ②元件的一致性差，互換性差； ③元件易老化，穩(wěn)定性較差； ④除特殊高溫熱敏 電阻 外，絕大多數(shù)熱敏電阻僅適合 0～ 150℃范圍，使用時必須注意。 溫度傳感器 DS18b20 （ 1） DS18B20 數(shù)字 溫度傳感器 接線方便，封裝成后可應用于多種場合，如管道式，螺紋式，磁鐵吸附式，不銹鋼封裝式，型號多種多樣，有 LTM8877， LTM8874 等等。主要根據(jù)應用場合的不同而改變其外觀。封裝后的 DS18B20 可用于電纜溝測溫，高爐水循環(huán)測溫，鍋爐測溫，機房測溫，農(nóng)業(yè)大棚測溫， 潔凈室 測溫，彈藥庫測溫等各種非 極限溫度 場合。耐磨耐碰，體積小，使用方便，封裝形式多樣，適用于各種狹小空間設備數(shù)字測溫和控制領域。 （ 2）技術(shù)性能描述 重慶航天職業(yè)學院畢業(yè)論文 5 ① 獨特的單線 接口方式 ， DS18B20 在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與DS18B20 的雙向通訊。 ② 測溫范圍 － 55℃～ +125℃，固有測溫誤差（注意，不是分辨率，這里之前是錯誤的） ℃。 ③支持多點組網(wǎng)功能，多個 DS18B20 可以并聯(lián)在唯一的三線上，最多只能并聯(lián) 8 個，實現(xiàn)多點測溫，如果數(shù)量過多，會使供電電源電壓過低，從而 造成信號傳輸?shù)牟环€(wěn)定。 ④工作電源 : 3~5V/DC （可以數(shù)據(jù)線 寄生電源 ） ⑤在使用中不需要任何外圍元件 ⑥ 測量結(jié)果 以 9~12 位 數(shù)字量 方式串行傳送 ⑦不銹鋼保護管直徑 Φ 6 ⑧適用于 DN15~25, DN40~DN250 各種介質(zhì) 工業(yè)管道 和狹小空間設備測溫 ⑨標準安裝螺紋 M10X1, , G1/2”任選 ⑩ PVC 電纜直接出線或德式球型接線盒出線 ,便于與其它電器設備連接。 溫度傳感器 LM35 （ 1）簡介： LM35 是一種得到廣泛使用的溫度傳感器。由于它采用內(nèi)部補償，所以輸出可以從 0℃開始。 LM35 有多種不同封裝型式。在常溫下， LM35 不需要額圖一： LM35 封裝外的校準處理即可達到 177。 1/4℃的準確率。其電源供應模式有單電源與正負雙電源兩種，其引 腳如圖一所示，正負雙電源的供電模式可提供負溫度的量測；兩種接法的靜止電流 溫度關系，在靜止溫度中自熱效應低 (℃ )，單電源模式在 25℃下靜止電流約 50μ A，工作電壓較寬，可在 4— 20V 的供電電壓范圍內(nèi)正常工作非常省電。 工作電壓 4～ 30V，在上述電壓范圍以內(nèi)，芯片從電源吸收的電流幾乎是不變的（約 50μ A），所以芯片自身幾乎沒有散熱的問題 。這么小的電流也使得該芯片在某些應用中特別適合，比如在電池供電的場合中，輸出可以由第三個引腳取出，根本無需校準。 目前，已有兩種型號的 LM35 可以提供使用。 LM35DZ 輸出為 0℃～ 100℃，而 LM35CZ 輸出可覆蓋－ 40℃～ 110℃，且精度更高，兩種芯片的精度都比 LM35 高，不過價格也稍高。 （ 2）性能參數(shù) 重慶航天職業(yè)學院畢業(yè)論文 6 供電電壓 35V 到 ； 輸出電壓 6V 至 ； 輸出電流 10mA； 指定工作溫度范圍 ； LM35A 55℃ 150℃ ； LM35C, LM35CA 40℃ 110℃ ； LM35D 0℃ 100℃ 。 LED 顯示方式選擇 （ 1）靜態(tài)顯示驅(qū)動： 靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機的 I/O 埠進行驅(qū)動，或者使用如 BCD 碼二 十進位 *器 *進行驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用 I/O 埠多，如驅(qū)動 5個數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要 5 8＝40 根 I/O 埠來驅(qū)動，要知道一個 89S51 單片機可用的 I/O 埠才 32 個呢。故實際應用時必須增加 *驅(qū)動器進行驅(qū)動，增加了硬體電路的復雜性。 （ 2）動態(tài)顯示驅(qū)動： 數(shù)碼管動態(tài)顯示介面是單片機中應用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的 8 個顯示筆劃 a,b,c,d,e,f,g,dp 的 同名端 連在一起，另外為每個數(shù)碼管的公共極 COM 增加位元選通控制電路，位元選通由各自獨立的 I/O 線控制，當單片機輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機對位元選通 COM 端電路的控制，所以我 們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位元就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。 （ 3）透過分時輪流控制各個 LED 數(shù)碼管的 COM 端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動。在輪流顯示過程中，每位元數(shù)碼管的點亮時間為 1～ 2ms，由于人的 視 覺暫留 現(xiàn)象及發(fā)光二極體的 余輝效應 ，盡管實際上各位數(shù)碼管并非同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示資料，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的 I/O埠，而且功耗更低 ,因此滿足本次設計選用了 LED數(shù)碼 管動態(tài)顯示的方式。 三、設計所用材料及其工作原理 重慶航天職業(yè)學院畢業(yè)論文 7 傳感器的介紹及應用 傳感器的介紹 （ 1） 傳感器的定義 ：傳感器是指能感受規(guī)定的被測量，并按照一定的歸來轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。傳感器就是利用物理效應 、 化學效應 、 生物效應，把被測的物理量 、 化學量 、 生物量等非電量轉(zhuǎn)換成電量的器件或裝置。 （ 2）傳感器技術(shù)對現(xiàn)代化科學技術(shù) 、 現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)及工業(yè)自動化的發(fā)展起到基礎和支柱的作用，在世界各國已成為一種重要產(chǎn)業(yè)?？梢哉f沒有傳感器就沒有現(xiàn)代化的科學技術(shù) 。沒有傳感器也就沒有人類現(xiàn)代化的生活環(huán)境和 條件。傳感器技術(shù)已成為科學技術(shù)和國民經(jīng)濟發(fā)展水平的標志之一。 傳感器的應用 傳感器不僅充當著計算機 、 機器人 、 自動化設備的“感覺器官”及機電結(jié)合的接口，而且已滲透到軍事和人類生命 、 生活 、 生產(chǎn)的各個領域，從太空到海洋，從各種復雜的工程系統(tǒng)到人們?nèi)粘Ｉ畹囊率匙⌒?，都已?jīng)離不開各種各樣的傳感器。 （ 1）傳感器在機械制造中的應用 在石油 、 化工 、 電力 、 鋼鐵 、 機械等工業(yè)生產(chǎn)中，需要及時檢測各種工藝參數(shù)的相關信息，并通過電子計算機或控制器對生產(chǎn)過程進行自動化控制。 （ 2）傳感器在汽車中的應用 在汽 車上，溫度 、 壓力 、 流量 、 濕度 、 氣體 、 位置 、 速度 、加速度 、 轉(zhuǎn)矩等各種各樣的傳感器已經(jīng)得到了廣泛的應用。利用傳感器檢測的信息，實現(xiàn)發(fā)動機燃油噴射系統(tǒng)的精確控制，一保障汽車安全行駛。 （ 3）傳感器在智能建筑中的應用 采用新材料、新信息機通信技術(shù)的智能建筑是現(xiàn)代樓宇建設的發(fā)展趨勢。在智能建筑物的各個方面，如信息和通信系統(tǒng)、交通管理、加熱與通風機空氣調(diào)節(jié)、能源管理、個人安全與保障系統(tǒng)、維護管理、靈巧的居室裝置以及新的智能建筑結(jié)構(gòu)，都要應用各種傳感器。 （ 4）傳感器在家電中的應用 現(xiàn)代家庭中，家電廚具、空調(diào)器、電冰 箱、洗衣機、電熱水器、安全報警器、吸塵器、電熨斗、照相機、音像設備等都用到了傳感器。 （ 5）傳感器在安全防范重的應用 火災、盜竊，不斷給人類生命和財產(chǎn)安全帶來極大的威脅。安全防范技術(shù)在世界各國已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)。防火、防盜，廣泛應用了光電。熱電、壓電、氣體、紅外、超聲波、微波及圖像等傳感器。 （ 6）傳感器在機器人中的應用 在生產(chǎn)用的單能機