51单片机项目（16）——基于51单片机的水箱冷却系统

news2024/12/23 14:23:11

1.项目背景

汽车水箱又称散热器，是汽车冷却系统中主要机件；其功用是散发热量，冷却水在水套中吸收热量，流到散热器后将热量散去，再回到水套内而循环不断。从而达到散热调温的效果。它还是汽车发动机的重要组成部分。

汽车水箱温度过高问题一直困扰着广大驾驶员，如不及时进行认为干预，则会对汽车寿命造成影响，威胁到驾驶员的行车安全。温度升高，部件的膨胀会变大，部件之间的间隙变得更小，导致产生更大的摩擦，其中最明显的莫过于活塞和活塞环，一旦过度膨胀与气缸的磨损就会更多，造成“拉缸”，严重的话活塞还会卡死在气缸内，造成彻底的损坏。

为了实现对恒温水箱水温的精确控制，文章提出了基于51单片机的恒温水箱控制系统设计。系统以51系列STC89C52单片机为核心，利用数字传感器DS18B20采集水温，并通过LCD1602液晶显示器进行实时显示，用按键设定温度阈值，当温度超过阈值时，打开风扇进行降温，实现对被控对象进行实时控制，从而实现对水温的精确调节。实际应用表明：该恒温水箱系统具有成本低廉，可靠性好，控制精度高、实用性强的特点，具有很高的实用价值和应用前景。

要完整工程的，直接移步至最后即可

2.课题意义

发动机在运转过程中对于水箱温度控制是比较严格的，正常情况下发动机运转以后，应该迅速达到设计工作温度，在这个温度下，发动机各个零部件匹配间隙达到最佳，此时润滑效果最好，阻力最小，而在发动机的整个运转过程中水箱冷却系统会控制发动机温度处于最近工作温度范围，避免水箱温度过高或者过低，水箱温度过高或者过低都会带来危害。发动机在运转中水箱温度过低的危害：磨损增大：首先，机油在低温环境下，其润滑性能会大大降低，特别是一些矿物质机油，低温流动性很差，导致发动机的冷启动磨损增大。特别是长期低温短途行驶，对发动机的损害更大。

本课题旨在解决水箱温度过高的情况，保证汽车的使用寿命，保障驾驶员的行车安全。

3.设计要求

测温量程：0-60℃

测量精度：±1℃

要求可以调整温度阈值，实现超温启动风扇，进行降温。用显示器显示当前温度，实现智能控制，具有实用价值。

4.设计思路

5.代码（一部分）

#include<reg51.h>   //头文件
#include <string.h>
#include "temp.h"	
#include "LCD1602.h"
#define uint unsigned int 
#define uchar unsigned char
   
char wendu[]="00C";    //当前所测温度
char yuzhi[]="25C";     //温度阈值  按K3 +1  按K4  -1

sbit K3=P3^2;
sbit K4=P3^3;

sbit dianji=P1^7;

void delay(uint z) // 延迟函数
{
uint y;
for(z;z>0;z--)
   for(y=0;y<110;y++);
}

void delay_ns(int i)    //延迟ns
{
  int y;
  for(y=0;y<i;y++)
   delay(1000);
}



void datapros(int temp) 	 
{
   	float tp;  
//	if(temp< 0)				//当温度值为负数
//  	{
//		
//		//因为读取的温度是实际温度的补码，所以减1，再取反求出原码
//		temp=temp-1;
//		temp=~temp;
//		tp=temp;
//		temp=tp*0.0625+0.5;	
//      xinxi[20]='-';
//      xinxi[21]=temp/10+0x30;
//      xinxi[22]=temp%10+0x30;
//		//+0.5是四舍五入，因为C语言浮点数转换为整型的时候把小数点
//		//后面的数自动去掉，不管是否大于0.5，而+0.5之后大于0.5的就是进1了，小于0.5的就
//		//算加上0.5，还是在小数点后面。
//    
//      
//  	}
// 	else
//  	{			
		
		tp=temp;//因为数据处理有小数点所以将温度赋给一个浮点型变量
		//如果温度是正的那么，那么正数的原码就是补码它本身
		temp=tp*0.0625+0.5;	
       wendu[0]=temp/10+0x30;
       wendu[1]=temp%10+0x30;
		//+0.5是四舍五入，因为C语言浮点数转换为整型的时候把小数点
		//后面的数自动去掉，不管是否大于0.5，而+0.5之后大于0.5的就是进1了，小于0.5的就
		//算加上0.5，还是在小数点后面。
	//}
	
}

main()
{  
   float tp=0;
   int   temp=0;
   int i;
   int num=0;
   int temp_yuzhi=25;
	LcdInit();	//LCD1602初始化
	while(1)
	{ 
     if(K3==0)
     {
         delay(20);
         if(K3==0)
            temp_yuzhi=temp_yuzhi+1;
     }
     
      if(K4==0)
     {
         delay(20);
         if(K4==0)
            temp_yuzhi=temp_yuzhi-1;
     }
     yuzhi[0]=temp_yuzhi/10+0x30;
     yuzhi[1]=temp_yuzhi%10+0x30;
     
     tp=Ds18b20ReadTemp();          //DS18B20数据处理函数 
     temp=tp*0.0625+0.5;	
     wendu[0]=temp/10+0x30;
     wendu[1]=temp%10+0x30;
         
     LcdWriteCom(0x01);
     for(i=0;i<3;i++)
   {   
	  LcdWriteData(wendu[i]);  
   }   
    LcdWriteCom(0x80+0x40);    //切换到第二行显示   显示温度阈值
   
   for(i=0;i<3;i++)
   {   
	  LcdWriteData(yuzhi[i]);  
   }   
   
   if(temp>temp_yuzhi)        //温度高于阈值  开风扇
      dianji=1;
   else
      dianji=0;
   
     delay(200);
   
	}
}