染缸温度水位控制系统设计

摘要

近几十年来，自动控制技术迅猛发展，在工农业生产，交通运输，国防建设和航空，航天事业等领域中获得广泛的应用。随着生产和科学技术的发展，自动控制技术至今已渗透到各种科学领域，成为促进当今生产发展和科学技术进步的重要因素。

本文介绍了的染缸温度水位控制系统的方案，详细阐述了以PIC16F73单片机为核心的染缸温度水位控制系统。该系统利用温度传感器、液位传感器、电磁阀作为外部信息获取和反馈器件，使用专用的显示芯片和触摸按键芯片获得优良的用户体验，使用优秀的防水结构设计来应对恶劣的工作环境。本系统能对设定的温度进行设定时间的控制，并能够对完成任务，任务出错，硬件故障进行相应的声光提示。

关键词 ：温度，水位，单片机，控制系统

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第1章 引言 1

1.1 背景 1

1.2 课题内容与目标 2

1.3 研究方法 2

第2章 方案和器件的比较和选择 4

2.1 主控制器件的选择 4

2.2 温度传感器的选择 6

2.3 显示模块的方案选择 8

2.4 按键模块的方案选择 9

第3章 系统硬件设计 10

3.1总体方案 10

3.2 PIC16F73单片机外围电路 11

3.3 系统电源设计 12

3.4 温度、水位传感器电路设计 13

3.5 声光报警电路 15

3.6 继电器控制电路 15

3.7 触摸按键电路 16

3.8 显示模块电路 17

3.9 防水结构设计 18

第4章 系统软件设计 20

4.1主程序流程图 20

4.2 初始化模块的程序设计 21

4.3 显示模块的程序设计 21

4.3.1 MAX7219的相关时序 21

4.3.2 MAX7219串行地址格式 22

4.3.3 显示函数的工作流程 22

4.4 温度转换程序设计 23

4.4.1 MATLAB温度曲线拟合 23

4.4.2 温度转换及控制函数 25

4.5 水位转换及控制函数 26

4.6 按键处理模块函数 26

第5章 系统调试和实现 28

5.1系统硬件调试 28

5.2系统软件调试 29

5.3整个系统调试 30

5.4最终系统实现 31

5.4.1 开机操作 32

5.4.2 添加冷水操作 32

5.4.3 温度控制操作 32

5.4.4 报警说明及处理 32

第6章 结束语 34

致谢 35

参考文献 36

附录 源代码及原理图 38