CN207319016U - 一种基于单片机的新型水温智能控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于单片机的新型水温智能控制装置，涉及自动控制领域，包括单片机、供电模块、温度采集模块、按键与液晶显示模块、继电器控制模块；所述的温度采集模块、继电器控制模块与单片机之间串联连接，供电模块分别与单片机、温度采集模块、继电器控制模块、按键与液晶显示模块中的液晶部分电性连接，按键与液晶显示模块和单片机电性连接。该装置能够实时监测被测水温并在液晶上显示，温度范围可以根据实际需求任意设定，通过按键操作十分方便，温度控制的静态误差小，适合应用于能够及时准确地得到温度信息并对其进行精确控制等场合，电路结构简单，测量精度较高，实用性较强，值得大范围推广。

Description

一种基于单片机的新型水温智能控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种水温智能控制装置，具体为一种基于单片机的新型水温智能控制装置，属于自动控制领域。

背景技术

水温控制被广泛应用于食品、化工、家电等自动控制领域。温度控制系统无所不在，冰箱、电饭煲、电风扇等家电产品均需要提供温度控制功能。及时准确地得到温度信息并对其进行适时的控制，是产品非常重要的一环，水温控制装置性能的好坏直接影响产品的品质，因此，研究水温控制技术具有十分重要的意义。

在现有的水温控制技术中，传统的温度采集电路相当复杂，元器件个数多，线性度和准确度都不理想，加之采用的温度传感器测量结果受环境影响大，抗干扰能力弱，稳定性差，精度低，且温度采集的数据不能用液晶实时显示，水温控制范围不能用按键进行设定。

因此，研发一种温度采集电路简单、元器件个数较少、测量精度较高、使用简便，又能够为温度采集的数据进行液晶实时显示和对水温控制范围进行按键设定的水温智能控制装置显得十分必要。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种基于单片机的新型水温智能控制装置，以解决目前水温控制过程中遇到的问题。

为了解决背景技术所存在的问题，本实用新型的技术方案如下：一种基于单片机的新型水温智能控制装置，包括单片机、供电模块、温度采集模块、按键与液晶显示模块、继电器控制模块；所述的温度采集模块、继电器控制模块与单片机之间串联连接，供电模块分别与单片机、温度采集模块、继电器控制模块、按键与液晶显示模块中的液晶部分电性连接，按键与液晶显示模块和单片机电性连接。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的单片机采用MSP430G2553单片机，功耗较低，片内集成10位硬件A/D 转换器，转换速率较高，数据传输速度较快。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的液晶显示模块采用LCD12864液晶显示模块，该模块接口方式灵活、操作指令简便，可构成全中文人机交互图形界面，可以显示多组测量数据，且该模块的价格也相对较低。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的温度采集模块采用WZP-Pt100型铂电阻传感器，测量精度较高，测量温度范围广。

本实用新型有益效果为：该装置采用WZP-Pt100温度传感器和LCD12864液晶，能够实时监测被测水温并在液晶上进行实时显示，温度范围可以根据实际需求任意设定，通过按键操作十分方便，温度控制的静态误差小，适合应用于能够及时准确地得到温度信息并对其进行精确控制等场合。电路结构简单，元器件个数较少，测量精度较高，实用性较强，值得大范围推广。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的供电模块的温度采集部分供电电路图。

图3为本实用新型的供电模块的继电器控制模块、单片机、按键和液晶显示模块中的液晶等部分供电电路图。

图4为本实用新型的按键和液晶显示模块的按键部分电路图。

图5为本实用新型的按键和液晶显示模块的液晶显示部分电路图。

图6为本实用新型的温度采集模块的电路图。

图7为本实用新型的继电器控制模块的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1，本具体实施方式采用如下技术方案：一种基于单片机的新型水温智能控制装置，包括单片机、供电模块、温度采集模块、按键与液晶显示模块、继电器控制模块；所述的温度采集模块、继电器控制模块与单片机之间串联连接，供电模块分别与单片机、温度采集模块、继电器控制模块、按键与液晶显示模块中的液晶电性连接，按键与液晶显示模块和单片机电性连接。

图2至图3为供电模块电路图，采用LM2596芯片和LM2576芯片实现稳压，输出+12V和+5V电压，采用ICL7660S小功率极性反转电源转换器获得-12V和-5V电压，采用AMS1117-3.3V芯片输出3.3V电压供单片机平稳工作。

图4至图5为按键与液晶显示模块电路图，采用LCD12864液晶显示模块，该模块接口方式灵活、操作指令简便，可构成全中文人机交互图形界面，且该模块的价格也相对较低；采用串行工作方式，仅需两个I/O口就能完成复杂的现实过程，且电路简单，便于调试。被测水温可以在实际需求范围内由按键进行任意设定，并能在环境温度达到设定温度的临近值时实现自动控制，温度控制的静态误差小，以保持设定的温度基本不变。

图6为温度采集模块电路图，采用TL431芯片对电流进行恒流处理；采用WZP-Pt100型铂电阻传感器进行测温，其电阻受温度影响，通过测出它的电阻，进而得知此刻的温度，可通过单片机片内A/D测得采样电压，经A/D转换后，换算成温度量。其中因为PT100的工作电流不能太大(1mA左右)，相应电压信号采用运算放大器OP07放大信号，以便于后面A/D采样。该运放芯片是一种高精度单片运算放大器，具有很低的输入失调电压和漂移，一般不用考虑调零和频率问题，其优良特性使它特别适合作前级放大器，放大微弱信号。

图7为继电器控制模块电路图，采用SSR固态继电器进行自动控制，将单片机I/O输出拉高稍加延时再拉低形成脉冲，作为JK触发器的时钟源，使其加在电热管两端的电压进行通断控制，从而控制电热杯的温度，以实现对水加热功率的调整，最终达到对水温控制的目的，即在闭环控制系统中对被控对象实施控制。

所述的单片机采用MSP430G2553单片机，功耗较低、转换速率较高、数据传输速度较快。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种基于单片机的新型水温智能控制装置，其特征在于：包括单片机、供电模块、温度采集模块、按键与液晶显示模块、继电器控制模块；所述的温度采集模块、继电器控制模块与单片机之间串联连接，供电模块分别与单片机、温度采集模块、继电器控制模块、按键与液晶显示模块中的液晶部分电性连接，按键与液晶显示模块和单片机电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的新型水温智能控制装置，其特征在于：所述的单片机采用MSP430G2553单片机。

3.根据权利要求1所述的一种基于单片机的新型水温智能控制装置，其特征在于：所述的供电模块采用LM2596芯片和LM2576芯片实现稳压，输出+12V和+5V电压；采用ICL7660S小功率极性反转电源转换器获得-12V和-5V电压；采用AMS1117-3.3V芯片输出3.3V电压供单片机平稳工作。

4.根据权利要求1所述的一种基于单片机的新型水温智能控制装置，其特征在于：所述的液晶显示模块采用LCD12864液晶。

5.根据权利要求1所述的一种基于单片机的新型水温智能控制装置，其特征在于：所述的温度采集模块采用WZP-Pt100温度传感器、TL431芯片和OP07运算放大器。

6.根据权利要求1所述的一种基于单片机的新型水温智能控制装置，其特征在于：所述的继电器控制模块采用SSR固态继电器。