根據(jù)Arduino的水溫檢測

1、水溫測量系統(tǒng)說明書業(yè)：機械電子工程水溫測量系統(tǒng)1.設(shè)計背景及意義2.水溫測量系統(tǒng)設(shè)計思路3.元件的選擇3.1傳感器的選擇3.2單片機的選擇3.3選擇溫度顯示方式3.4元件清單4.系統(tǒng)工作原理參考文獻:附錄:Arduino程序代碼示意圖:目錄1.2.2.4.5.1.3.3.4,1. 設(shè)計背景及意義生活中，工業(yè)中，常常需要測量水溫來進行生產(chǎn)生活，水溫測量系統(tǒng)在現(xiàn)在的 社會生產(chǎn)中，扮演的角色越來越重要；為了提高學(xué)生的動手能力，激發(fā)在校學(xué)生學(xué) 習(xí)、應(yīng)用和交流機械電子工程技術(shù)在機械電子工程領(lǐng)域中工程應(yīng)用和推廣，并為河 南省先進制造裝備產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)和儲備有關(guān)機械電子工程技術(shù)的復(fù)合型高級工程技術(shù)應(yīng) 用人才，機械

2、電子工程專業(yè)進行了學(xué)科競賽。2. 水溫測量系統(tǒng)設(shè)計思路圖1水溫測量系統(tǒng)設(shè)計思路圖3. 元件的選擇3.1傳感器的選擇DS18B20的測溫范圍 55C+125C，固有測溫誤差（注意，不是分辨率，這 里之前是錯誤的）05C，使用范圍多為中低溫干燥；純水的沸點為100? C，在DS18B20的測量范圍內(nèi)，可以使用。熱電偶是一種感溫元件，它把溫度信號轉(zhuǎn)換成熱電動勢信號，通過電氣儀表轉(zhuǎn)換成被測介質(zhì)的溫度。熱電偶測溫的基本原理是兩種不同成份的均質(zhì)導(dǎo)體組成閉 合回路，當兩端存在溫度梯度時，回路中就會有電流通過，此時兩端之間就存在 Seebeck電動勢 熱電動勢，這就是所謂的塞貝克效應(yīng)。兩種不同成份的均質(zhì)導(dǎo) 體

3、為熱電極，溫度較咼的一端為工作端，溫度較低的一端為自由端，自由端通常處于某個恒定的溫度下。根據(jù)熱電動勢與溫度的函數(shù)關(guān)系，制成熱電偶分度表；分度 表是自由端溫度在0 C時的條件下得到的，不同的熱電偶具有不同的分度表。 在 熱電偶回路中接入第三種金屬材料時，只要該材料兩個接點的溫度相同，熱電偶所產(chǎn)生的熱電勢將保持不變，即不受第三種金屬接入回路中的影響。因此，在熱電偶測溫時，可接入測量儀表，測得熱電動勢后，即可知道被測介質(zhì)的溫度。熱電偶是工業(yè)中常用的溫度測溫元件，具有如下特點：測量精度高：熱電偶與被測對象直接接觸，不受中間介質(zhì)的影響。 熱響應(yīng)時間快：熱電偶對溫度變化反應(yīng)靈敏。 測量范圍大：熱電偶從-

4、 40-+ 1600C均可連續(xù)測溫。 性能可靠， 機械 強度好。 使用壽命長，安裝方便。經(jīng)過比較，我決定選擇熱電偶傳感器，該傳感器，不但可以測量水溫，還可以測量 水蒸氣的溫度，適用范圍更廣，在生活中適用的范圍更廣。3.2單片機的選擇隨著科技的發(fā)展，單片機也越來越現(xiàn)代化，從原來的8位到16位到現(xiàn)在的32位，而且使用也是越來越方便，自帶的庫文件也越來越完全，為開發(fā)者提供了很大 的方便。C51, S52是性價比最高的芯片，是學(xué)習(xí)單片機的入門芯片，但是自身帶的 功能比較少，avr是最新的芯片，語言代碼也和C51有很大的區(qū)別，對于新手來說上 手比較慢，arduino也是屬于avr旗下的一款芯片，但是自帶

5、的庫文件很多，很適合 大學(xué)生制作，而且我自己也有arduino的板子，故在經(jīng)濟和制作方便的前提下我選擇 了 arduino開發(fā)板來制作水溫測量系統(tǒng)。3.3選擇溫度顯示方式數(shù)碼管成本低，但是顯示的不夠形象，沒有LCD1602液晶顯示屏顯示的清晰明了，而且LCD1602可以使用更少的單片機端口，方便后續(xù)功能的增加，故選擇LCD1602 液晶屏顯示。3.4元件清單序號名稱數(shù)量1Max667512K型熱電偶傳感器13Ardui no14電位器25LCD160216LED17小喇叭181K電阻29面包板110公共杜邦線若干4. 系統(tǒng)工作原理通過熱電偶傳感器感受到溫度的變化，通過max6675冷端補償?shù)龋?/p>

6、把數(shù)據(jù)信號傳給arduino，同時電位器通過對點位的調(diào)整設(shè)定高低溫度的限度，單片機接收數(shù)據(jù)并進行處理，當溫度過高的時候喇叭鳴叫，當溫度過低的時候指示燈點亮，正常工作時由LCD1602顯示溫度。LCD"d"crk臼0SHI4kDUW ¥pmFDPCNTir rO-.fl>C«M!r ptowttptisttiq PQ：WhTPiiOi；SPnli« pc-trrarcKKijrxi rWHiAil7!h-T3i FCS/AJgCCIAF-KTX Kjjrufcfli'f. hi J.re«LJtSGB：hT4I 7 IE.

7、T ERFH77- CL13'C賓出"咔P1& h 4f ，- n R lA # J Uli-itLJ hJULUMELK f=- IT-AVrrLSI.H*T 那JHZ:価勺 口tHj* ：Jr加】 皚4/«：t«aOAJ此對勺 屮畑二竺 PTHTI?!Pa*ESTJ'：tJrinClHhI tRVLlAt d c?卜a圖2 protuse仿真電路參考文獻:1趙英杰.完美圖解Arduino互動設(shè)計入門.北京.科學(xué)出版社.2014.2周杏鵬.現(xiàn)代檢測技術(shù).北京.高等教育出版社.2010.附錄:Arduino程序代碼#include <

8、LiquidCrystal.h>/調(diào)用 arduino 自帶的 LiquidCrystal庫#in clude "Max6675.h"Max6675 ts(2, 3, 4);Liquidcrystal lcd(12, 11, 9, 8,7, 6);/設(shè)置接口 byte H = A0;byte L =A1;int high,low,a;void set up()ts.setOffset(0);Serial.begi n(9600);lcd.begin(16, 2); / 初始化 LCDlcd.print("Temp");/ 使屏幕顯示文字 Tempp

9、in Mode(13,OUT PUT);pin Mode(5,OUT PUT);delay(10); / 延時 10msvoid loop ()float m=0;high=ma p(an alogRead(H),0,1023,0,110); low=ma p(an alogRead(L),0,1023,0,110);if(low>high)m=high;high=low;low=m;float t =ts.getCelsius()*0.96; / 得到溫度 t if(t>=high)to ne(5,450);/ 設(shè)置最高、最低溫度if(t<high) noTo ne(5);

10、 if(tvlow)digitalWrite(13,HIGH);if(t>=low)digitalWrite(13,LOW); Serial.println(t, 2);/ 串口輸出Icd.clearO; / 清屏 lcd.print("Temp"); / 使屏幕顯示文字 Temp lcd.setCursor(7, 0); 設(shè)置光標位置為第二行第一個位置 Icd.prin t(t);/ 顯示溫度lcd.print(char)223); / 顯示 o 符號 Icd.print("C"); / 顯示字母 C lcd.setCursor(0, 1); 設(shè)置光標在第二行第一個 Icd.prin t("H");lcd. prin t(high); lcd.print(char)223); / 顯示 o 符號 Icd.print("C"); / 顯示字母 C lcd.setCursor(8, 1);Icd.prin t("L");lcd.print(low);/顯示最低溫度lcd.print(char)223); / 顯