基于单片机饮水机温度控制设计
基于单片机的水温控制系统设计
基于单片机的水温控制系统设计水温控制系统在许多领域中都具有重要的应用价值,例如温室农业、水族馆、游泳池等。
在这些应用中,保持水温在一个合适的范围内对于生物的生存和健康至关重要。
基于单片机的水温控制系统设计是一种有效的方法,它可以实现对水温的精确控制和调节。
本文将详细介绍基于单片机的水温控制系统设计原理、硬件实现和软件编程等方面内容。
第一章研究背景与意义1.1研究背景随着科技的飞速发展,人们对生活品质的追求不断提高,对家电设备的智能化要求也越来越高。
其中,水温控制系统在热水器、空调等家电产品中具有广泛的应用。
精确控制水温对于提高用户体验、节约能源和保护环境具有重要意义。
然而,现有的水温控制系统存在控制精度不高、响应速度慢等问题,因此,研究一种新型的水温控制系统具有重要的实际意义。
1.2研究意义本研究旨在提出一种新型的水温控制系统,通过对水温进行精确控制,提高家电产品的性能和用户体验。
此外,本研究还将探讨系统性能的评估和改进方法,为水温控制领域的研究提供理论支持。
第二章水温控制系统设计原理2.1 水温测量原理本章将介绍水温的测量原理,包括热电偶、热敏电阻、红外传感器等常用温度传感器的原理及特点。
通过对各种传感器的比较,选出适合本研究的温度传感器。
2.2温度传感器选择与应用在本研究中,我们将选择一种具有高精度、快速响应和抗干扰能力的温度传感器。
此外,还将探讨如何将选定的温度传感器应用于水温控制系统,包括传感器的安装位置、信号处理方法等。
2.3控制算法选择与设计本章将分析现有的控制算法,如PID控制、模糊控制、神经网络控制等,并选择一种适合本研究的控制算法。
针对所选控制算法,设计相应的控制电路和程序。
第三章硬件实现3.1控制器选择与搭建本章将讨论控制器的选型,根据系统的需求,选择一款性能稳定、可编程性强、成本合理的控制器。
然后,介绍如何搭建控制器硬件系统,包括控制器与各种外设(如温度传感器、继电器等)的连接方式。
毕业论文--基于单片机饮水机温度控制系统的设计
摘要在能源日益紧张的今天,电热水器,饮水机,电饭煲之类的家用电器在保温时,由于其简单的温控系统,利用温敏电阻来实现温控,因而会造成很大的能源浪费浪费。
但是利用AT89C51单片机为核心,配合温度传感器,信号处理电路,显示电路,输出控制电路,故障报警电路等组成,软件选用汇编语言编程。
单片机可将温度传感器检测到的水温模拟量转换成数字量,显示于LED显示器上。
该系统灵活性强,易于操作,可靠性高,将会有更广阔的开发前景。
关键字:单片机饮水机水温控制传感器目录摘要 (i)目录 (ii)第1章前言 (1)第2章饮水机概况 (2)2.1 饮水机功能介绍 (2)2.2 饮水机涉水管路系统图 (3)第3章饮水机电气原理剖析 (5)3.1 电气原理图 (5)3.2饮水机电气控制走向 (6)第4章各种卡片使用及功能 (8)4.1 安装卡 (8)4.2 用户卡 (8)4.3 统计卡 (8)4.4 清洗卡 (9)第5章使用注意事项 (10)第6章单片机温度控制系统设计(一) (11)第7章单片机温度控制系统设计(二) (16)7.1 整体方案设计 (16)7.2 系统程序设计 (25)第8章结论 (31)致谢 (33)参考文献 (34)第1章前言能源问题已经是当前最为热门的话题,离开能源的日子,世界将失去一切颜色,人们将寸步难行,虽然本设计是节省电能角度出发,而电能又是可再生能源,但是在今天还是有很多的电能是依靠火力,核电等一系列不可再生的自然资源所产生,一旦这些自然资源耗尽,我们将面临电能资源的巨大的缺口,因而本设计从开源节流的截流角度出发,节省电能,保护环境。
本篇将阐述设计一个水温自动控制系统,控制对象为1升净水,容器为搪瓷器皿。
水温可以在一定范围内由人工设定,并能在环境温度降低时实现自动控制,以保持设定的温度基本不变。
本设计主要内容如下:(1)温度设定范围为40~90℃,最小区分度为1℃,标定温度≤1℃。
(2)环境温度降低时温度控制的静态误差≤1℃。
基于单片机饮水机智能控制系统
基于单片机饮水机智能控制系统饮水机是我们常见的日常用品之一,但在一些公共场所,如学校和办公室中,由于使用频繁,因此也容易产生一些安全隐患。
针对这些问题,开发一套基于单片机的饮水机智能控制系统,不仅可以提高饮水机的安全性能,还可以实现自动化控制,提高使用的便利性和舒适度。
系统框架硬件选型本设计采用基于单片机的控制方式,主要硬件选用如下:•采集模块:使用Inollux IVA-10302 液位传感器进行液位检测。
•控制核心:使用Silicon Labs EFM32 Giant Gecko Evaluation Kit进行控制。
•通讯模块:通过蓝牙模块进行手机和饮水机的通信,从而实现远程控制。
软件设计软件设计主要分为两部分:单片机程序和手机端程序。
•单片机程序:包括底层硬件驱动和应用层程序。
底层硬件驱动主要负责获取液位传感器读数,控制水阀开关;应用程序则通过一系列算法实现饮水机智能控制和数据的处理。
•手机端程序:主要用于用户使用,提供有关饮水机的信息,同时可以直接通过手机端和饮水机通信,实现远程控制。
系统功能液位检测智能饮水机的最重要的功能之一是获取水箱的实时液位信息,以便及时控制水阀,确保饮用者的安全。
为实现这一功能,本文采用了Inollux IVA-10302液位传感器进行液位检测。
实时监测液位高度,确保不会出现漏水或溢水的情况。
自动控制基于单片机的智能饮水机采用控制算法来控制水阀开关,实现自动控制。
基于流量传感器和液位监控,自动调节饮水机中水的流量,确保饮用者可以顺畅地饮用,同时充分利用水资源,避免浪费。
远程监控通过手机端APP,用户可以实时获取饮水机运行状态并进行远程控制。
用户可以通过手机APP发送指令,控制饮水机的操作,从而满足不同用户的个性化需求。
同时,用户还可以通过手机APP查看饮水机使用情况、水质等相关信息。
安全防护基于单片机的智能饮水机具有防止漏电、溢水、过热等多重安全防护功能。
通过设置一定的阀值和检测算法,确保饮用者的安全。
基于单片机饮水机温度控制系统
基于单片机的饮水机温度控制系统摘要随着计算机在社会领域的渗透, 单片机的应用正在不断地深入,同时带动传统控制检测日新月益更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往是作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够的,还应根据具体硬件结构,以及具体应用对象特点的软件结合,以作完善。
本论文从硬件和软件两方面来讲述单片机的温度控制系统,主要以AT89C51单片机为核心,温度信号AD590温度传感器采集,并以数字信号的方式传送给单片机,并通过两位数码管LED显示器显示实时温度的一种数字温度。
在软件方面,采用汇编语言来进行程序设计,汇编语言指令的执行速度快,节省存储空间。
为了便于为了便于扩展和更改,软件的设计采用模块化结构,使程序设计的逻辑关系更加简洁明了,使硬件在软件的控制下协调运作。
系统的过程:首先,通过设置按键,设定恒温运行时的温度值,并且用数码管显示这个温度值,然后,温度传感器 AD590从周围环境的不同位置采集温度,再通过模数转换器,最后,通过单片机 AT89C51 获取采集的温度值,进一步控制报警装置和控制装置。
关键词:温度传感器模数转换器单片机控制装置报警系统AbstractAlong with the computer in the social sector penetration and MCU application is continuously thorough, and push the traditional control test on the new beneficial update. In real time detection and automatic control of the microcomputer application system, the MCU is often as a core component to use, only MCU aspects knowledge is not enough, should according to the specific hardware structure, and the specific application of the characteristics of the object software combination to be perfect.From two aspects of hardware and software to tell of the single chip microcomputer temperature control system, mainly AT89C51 as the core, temperature signal chipAD590 collection by the temperature, and the way to digital signal transfer to the single chip microcomputer, and through the four LED display shows real-time digital tube temperature of a digital temperature. In software, the assembly language for program design, assembly language instruction execution speed, save storage space. In order to facilitate the expansion and change, the software design using modular structure, make the program design logical relationship more concise and clear, make the hardware in the software under the control of the harmonious operation.The system process: first, by setting up button, set the temperature constant temperature operation, and with a digital pipe display the temperature, and then, from the surrounding environment temperature sensor AD590 different positions of the collection temperature, again through the adc, finally, through the single-chip microcomputer AT89SC51 obtain collection value and further control alarm device and refrigeration equipment.Keywords: Temperature sensor ,A/D converter ,MCU control device ,alarm system目录第1章绪论 (1)1.1课题的背景及其意义 (1)1.2课题研究的内容及要求 (6)1.3课题的研究方案图 (7)第2章理论基础 (7)2.1 AD590温度传感器 (7)2.2 ADC0809模数转换器 (9)2.3运算放大器OP07 (11)2.4单片机的发展历程 (12)2.5 AT89C51系列单片机介绍 (14)2.5.1 AT89C51系列基本组成及其功能 (14)2.5.2 AT89C51系列引脚及其功能 (15)2.5.3 AT89C51系列单片机的单元功能 (17)2.6数码显示管LED (19)第3章硬件电路图设计 (20)3.1键盘控制单元 (20)3.2温度采样部分 (22)3.3模数转换部分 (22)3.4显示部分 (23)3.5报警部分 (25)3.6控制电路部分 (26)第4章软件流程图设计 (27)4.1主程序流程图 (27)4.2 A/D转换程序流程图 (28)4.3按键流程图 (29)4.4控制子程序流图 (30)4.5显示子程序流图 (31)第5章系统调试及结论分析 (33)5.1硬件调试 (33)5.1.1硬件电路故障及解决方法 (33)5.1.2硬件调试方法 (33)5.2软件调试 (34)5.2.1软件电路故障及解决方法 (34)5.2.2软件调试方法 (35)5.3结论分析....................... 错误!未定义书签。
基于单片机的水温控制器设计
基于单片机的水温控制器设计引言水温控制在很多领域中都具有重要的应用价值,例如温室、鱼缸、热水器等。
基于单片机的水温控制器能够自动调控水温,提高水温的稳定性和准确性。
本文将介绍如何设计一个基于单片机的水温控制器,以实现对水温的精确控制。
一、硬件设计1.单片机选择选择一个合适的单片机对于设计一个稳定可靠的水温控制器至关重要。
常用的单片机有STC89C52、AT89C52等。
在选择时应考虑单片机的性能、功耗、接口等因素。
2.温度传感器温度传感器用于检测水温,常用的有NTC热敏电阻和DS18B20数字温度传感器。
NTC热敏电阻价格便宜,但精度较低,DS18B20精度高,但价格相对较贵。
3.加热装置加热装置用于根据温度控制器的输出信号进行加热或制冷。
可以选择加热丝、加热管或半导体制冷片等。
4.驱动电路驱动电路用于将单片机的输出信号转换为合适的电流或电压,驱动加热装置。
可以选择晶体管或继电器等。
5.显示模块可以选择液晶显示屏或LED数码管等显示水温的数值。
二、软件设计1.初始化设置首先,对单片机进行初始化设置,包括引脚配置、定时器设置等。
然后,设置温度传感器和加热装置的引脚。
最后,设置温度范围,以便根据实际需求进行调整。
2.温度检测使用温度传感器检测水温,并将读取到的温度值转换为数字形式,以便进行比较和控制。
可以使用ADC(模拟-数字转换)模块转换模拟信号为数字信号。
3.控制算法本设计中可以采用PID控制算法进行水温控制。
PID(Proportional-Integral-Derivative)控制算法根据设定值和反馈值之间的差异来计算控制信号。
可以根据需求进行参数调整,以获得更好的控制效果。
4.显示和报警使用显示模块显示当前水温的数值,并在温度超出设定值时触发报警功能。
报警可以采用声音、灯光等形式。
5.控制输出根据PID算法计算出的控制信号,控制驱动电路,驱动加热装置或制冷装置,以实现水温的调节。
总结基于单片机的水温控制器能够实现对水温的精确控制。
基于单片机饮水机温度控制系统的设计
基于单片机饮水机温度控制系统的设计单片机饮水机温度控制系统设计方案一、引言饮水机已经成为我们生活中不可或缺的小家电之一,为我们提供方便快捷的饮水服务。
而饮水机的温度控制是其中的重要功能。
本设计方案旨在通过单片机控制饮水机的温度,使其能够根据用户的需求调节水温,并实现自动加热、保温等功能。
二、硬件设计1.传感器选择为了便于测量水的温度,我们选择了数字温度传感器DS18B20。
它具有高精度、数字输出等特点,非常适合用于温度测量。
2.电子元件选择为了控制水的温度,我们需要选择合适的电子元件。
常见的选择是采用电热丝进行加热,并通过温度传感器进行反馈控制。
此外,还需要选择适配器、继电器等元件来实现电路的驱动和控制。
3.软件设计通过单片机控制电热丝的加热,需要编程来实现。
根据设计需求,我们可以通过单片机的GPIO引脚来控制继电器的开关,进而控制电热丝的加热。
同时,还需要编写程序对传感器的数据进行采集和处理,并根据用户的需求进行温度控制和显示。
三、系统设计1.硬件连接将DS18B20温度传感器与单片机的相应引脚进行连接。
通过继电器将电热丝与单片机连接,并将适配器与电热丝进行连接。
2.软件设计首先,需要编写固件程序来实现单片机的控制。
程序的主要功能包括:(1)初始化引脚和串口,设置适配器的电压和继电器的模式;(2)通过串口接收用户输入的目标温度,并根据实际需求进行处理;(3)通过DS18B20温度传感器进行温度的采集,并将采集到的数据进行处理;(4)根据用户的目标温度和实际温度来控制继电器的开关,进而控制电热丝的加热;(5)通过串口将当前温度、目标温度等信息发送给用户。
四、系统实现1.硬件实现将选定的电子元件进行连接,并根据设计需求进行调试和调整,确保电路的正常工作。
2.软件实现五、系统测试1.系统功能测试通过对系统进行温度设置和测量,验证系统是否能够准确控制水的温度,并通过串口将相关信息显示给用户。
2.系统稳定性测试将饮水机长时间运行,并进行多次温度调节和测量,观察系统的稳定性和可靠性。
基于单片机饮水机温度控制系统的设计
自动水温加热器设计一.测控大作业要求自动水温加热器设计加热体:交流电阻丝500W测温传感器:热电偶要求:能够检测水的温度,控制水温为设定值,允许少量偏差,比如温度45摄氏度设计步骤;传感器的信号输出,信号放大,滤波,电平偏移,A/D,PID控制,显示等。
二.设计目标设计一个基于单片机的加热器的温度控制系统,以AT89C51单片机为控制核心,以传感器AD590采集温度信号,放大后经ADC0809将模拟信号转换为数字信号,送入单片机AT89C51,通过软件编程AT89C51可以驱动各个管脚连接的功能模块实现各个功能,如温度采集、温度设定、显示、示警等。
该系统可以实时检测加热器水箱的水温,并且可以通过数码管显示加热器水箱水温度数,可以通过键盘或开关选择制冷或加热,可以人为设置水的温度的上下限,如加热,当温度在设定的范围内时正常工作,当低于水温下限时控制加热器加热;如制冷,当温度高于水温上限时控制压缩机制冷,温度检测范围0~95C,精度土1C,当温度超过设定值时具有示警功能。
三.方案总设计以单片机系统为核心的控制方案,其原理框图如图1所示。
本方案通过温度传感器将温度信号转换为电流信号,信号放大后,经A/D转换器,A/D转换器将进来的模拟信号转换成数字信号,然后送到单片机处理,并将采集 的温度值与键盘设定的温度值进行比较,根据比较的结果,单片机输出相应 的信号来控制外部设施,达到控制加热器加热或压缩机制冷的目的。
还具有 显示、报警等功能。
图1方案原理框四. 电路设计4.1单片机最小系统设计本设计单片机最小系统如图 2所示,由主控器 AT89C51、时钟电路和 复位电路三部分组成。
单片机 AT89C51作为核心控制器控制着整个系统 的工作,而时钟电路负责产生单片机工作所必需的时钟信号, 复位电路使得单片机能够正常、有序、稳定地工作。
显单示片键 机盘示 -------警受控对象图2单片机最小系统4.1.1单片机选择AT89C51单片机是ATMEL 公司的AT89系列单片机的其中一种,该系 列是当今世界上最新型的电擦写八位单片机之一,和51系列完全兼容,低电压、低电流、低功耗,价格低廉,很受用户欢迎。
基于单片机的水温控制系统毕业设计
基于单片机的水温控制系统毕业设计1. 简介本文将讨论基于单片机的水温控制系统的设计和实现。
水温控制系统是一种常见的自动化控制系统,用于监测和调节水温。
本项目旨在设计一个可靠、高效且易于使用的水温控制系统,以满足用户对水温的要求。
2. 功能需求2.1 温度检测水温控制系统需要能够准确地检测水的温度。
为此,我们将使用一个温度传感器来获取实时的水温数据。
传感器将与单片机连接,通过模拟输入引脚读取传感器输出的模拟信号。
2.2 温度显示为了方便用户了解当前水温情况,我们将在系统中添加一个液晶显示屏。
单片机将把读取到的温度数据转换为数字信号,并通过数字输出引脚发送给液晶显示屏进行显示。
2.3 温度调节根据用户设定的目标温度,系统需要能够自动调节水温。
我们将使用一个加热元件(例如电热棒)来提供加热功能。
单片机将根据当前水温与设定的目标温度之间的差异控制加热元件的开关。
2.4 温度保护为了避免水温过高引发安全问题,我们将在系统中添加一个温度保护功能。
当水温超过一定阈值时,单片机将自动关闭加热元件,并向用户发出警报。
3. 系统设计3.1 硬件设计系统的硬件设计包括以下组成部分:•单片机:选择一款适合的单片机,具有足够的输入输出引脚和计算能力。
•温度传感器:选择一款可靠、精确度高的温度传感器,例如DS18B20。
•液晶显示屏:选择一款适合的液晶显示屏,具有足够的显示区域和分辨率。
•加热元件:选择一款适合的加热元件,例如电热棒或电热器。
•警报器:选择一个适合的警报器,用于发出警报信号。
3.2 软件设计系统的软件设计包括以下几个方面:•温度检测:编写程序读取温度传感器输出的模拟信号,并进行模数转换得到实际温度值。
•温度显示:编写程序将实际温度值转换为数字信号,并通过数字输出引脚发送给液晶显示屏进行显示。
•温度调节:编写程序根据当前水温与设定的目标温度之间的差异控制加热元件的开关。
当差异过大时,开启加热元件;当差异较小或为负时,关闭加热元件。
基于51单片机的饮水机温度控制系统设计
基于51单片机的饮水机温度控制系统设计摘要:本文设计了一款基于51单片机的饮水机温度控制系统。
该系统主要由传感器、温控模块和51单片机三个部分组成。
在该系统中,传感器主要用于对饮水机中的温度进行实时监测,温控模块则负责根据当前温度情况对加热和制冷设备进行控制,而51单片机则是整个系统的核心控制器。
在本文中,我们首先对饮水机温度控制系统进行了详细分析,并介绍了目前市面上常见的温控技术。
其次,我们详细讲解了本系统中的各个模块的具体实现方式,并通过图表对其进行了进一步说明。
在系统测试方面,我们通过实验验证了系统的稳定性以及实时性,结果表明该系统能够高效、准确地对饮水机中的温度进行控制,并满足用户的需求。
通过本文的分析实验,我们可以得出结论,基于51单片机的饮水机温度控制系统具有以下优点:模块化设计,易于维护和扩展;具有高精度、高稳定性和实时性;集成度高,系统效率高。
本系统可以应用于各种饮水机,以满足不同用户的需求。
关键词:饮水机;温度控制;51单片机;传感器;温控模块Abstract:This paper designs a temperature control system for water dispensers based on 51 MCU. The system consists of three parts: sensors, temperature control module and 51 MCU. In this system, the sensor is mainly used to real-time monitor the temperature of the water dispenser, the temperature control module is responsible for controlling the heating and cooling equipment according to the current temperature situation, and 51 MCU is the core controller of the entire system.In this paper, we first analyzed the water dispenser temperature control system in detail and introduced the common temperature control technologies on the market. Secondly, we explained in detail the specific implementation methods of various modules in this system, and further explained them through charts. In terms of system testing, we verified the stability and real-time characteristics of the system through experiments. The results show that the system can efficiently and accurately control the temperature in the water dispenser and meet the needs of users.Through the analysis and experiments in this paper, we can conclude that the temperature control system for water dispensers based on 51 MCU has the following advantages: modular design, easy maintenance and expansion; high precision, stability and real-time performance; high integration and high efficiency. This system can be applied to various water dispensers to meet the needs of different users.Keywords: water dispenser; temperature control; 51 MCU; sensor; temperature control module.。
基于单片机的饮料机调温控制系统设计
基于单片机的饮料机调温控制系统设计左文艳(江苏联合职业技术学院镇江分院机电工程系,江苏镇江,212016 )摘要:介绍了一种基于单片机STC90C58RD+和温度传感器DS18B20的饮料机调温控制系统,硬件由单片机、电源电路、温度传感器、按键电路、H 桥电路、OLED 显示电路、负载驱动电路等部分组成,软件采用C 语言编程,实现温度采集、显示、报警和报警限设置等功能。
经过样机测试,该饮料机调温控制系统操作简单,散热良好,运行稳定,可实现饮料的自动调温,具有较好的推广应用价值。
关键词:温度传感器;单片机;温度控制;系统Design of temperature control system of drinks machine basedon single chip computerZuo Wenyan(Mechatronics Engineering Department, Zhenjiang Branch of Jiangsu Joint Vocational TechnicalCollege, Zhenjiang Jiangsu, 212016)AbstractjThe temperature control system of drinks machine designed isbased on STC90C58RD+ MCU and temperature sensor DS18B20is presented, The hardware includes MCU, power supply circuit, temperature sensor, key circuit, H-bridge circuit, OLED display circuit, load driving circuit, and so on. The software is programmed with C Language and the executable program is generated. The system can realize the functions of temperature collection, display, alarm and setting of alarm limitation. Test shows the system has the advantages of simple operation, good heat dissipation and stable operation. The system can realize automatic temperature regulation of beverage, and has good application prospects. Keywords • temperature sensor; single chip microcomputer; temperature control : system0引言随着生活水准的日益提高,在家庭、办公室及其它公共场所被广泛使用的普通纯净水饮水机已不能满足人们更高的要求,因而出现了能够冲调例如咖啡、茶、果汁等不同饮料的饮料机。
C51饮水机温度控制
河南机电高等专科学校《C51程序设计》大作业设计题目:基于单片机饮水机温度控制的设计班级:通计092学号:091415207姓名:余坤朋成绩:2011年11月1 设计任务单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点,可以说,智能控制与自动控制的核心就是单片机。
目前,一个学习与应用单片机的高潮在全社会大规模地兴起。
本文用就是以80C51单片机为例,用我们学习的C51语言,详细全面的介绍一个基于单片机的温度控制系统的工作原理和工作过程。
2电路原理图原理图分析:1,温度检测的设计本系统对温度的提取和转换采用AD590温度传感器,AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源。
它的主要特性如下:a、流过器件的电流(mA)等于器件所处环境的热力学温度(开尔文)度数;即:,式中:Ir—流过器件(AD590)的电流,单位为mA;T—热力学温度,单位为K。
b、AD590的测温范围为-55℃~+150℃;c、AD590的电源电压范围为4V~30V;d、输出电阻为710MW;e、精度高。
2,系统整体分析本系统采用中断技术,每1秒采样一次,温度信号分别从p1.0和p1.1输入,电源接通时,黄灯亮,当温度大于95度时属于正常温度,绿灯亮,小于95度系统自动加热红灯亮。
3 系统流程图4 源程序#define OSC_FREQ 12000000#defineC_1ms(65536-OSC_FREQ/(12000000/980)) #include<reg51.h>#include<stdio.h>sbit p1_0=p1^0;sbit p1_1=p1^1;sbit p1_6=p1^6;sbit p1_7=p1^7;void ledGreen_on();void ledRed_on();void Xinto( void );void Timer_1ms(unit_1ms);void main(){P1=0x00;EA=1;EX0=1;IT0=1;IT1=1;while(1){for(int i=0;i<1000;i++) {Timer_1ms(unit_1ms); }}}void Xint0 (void) interrupt 0 using 3 {if(p1_0==0&&p1_1==0){ledRed_on();}else{ledGreen_on();}}void ledRed_on(){p1_7=1;p1_6=0;}void ledGreen_on(){p1_7=0;p1_6=1;}void Timer_1ms(unit_1ms){TMOD=TMOD&(0x0f)|0x10;TR1=1;while(_1ms--){TH1=C 1ms/256;TL1=C 1ms%256;while(!TF1);TF1=0;}TR1=0;}参考文献《单片机原理及应用》(2008年2月第1版);《单片机C51程序设计与实验》(2006年1月第1版);《电子线路CAD》(2009年8月第1版;。
基于51单片机的饮水机温度控制系统设计
基于51单片机的饮水机温度控制系统设计摘要本文基于51单片机设计了一种饮水机温度控制系统。
该系统通过传感器采集水温数据,并通过51单片机进行处理和控制,实现了对饮水机温度的精确控制。
本文首先介绍了饮水机的发展背景和需求,然后详细介绍了系统的硬件设计和软件实现,最后对系统进行了测试和评估。
实验结果表明,该系统能够稳定地将饮水机温度控制在用户设定的范围内,具有较好的实用性和可靠性。
关键词:51单片机;饮水机;温度控制;传感器;硬件设计;软件实现第一章引言1.1 研究背景随着人们生活条件的改善和健康意识的提高,人们对于生活用品的要求也越来越高。
其中,饮用水是人们日常生活中必不可少的一部分。
然而,在夏季高温时期或者在寒冷冬季,直接喝取自来水可能会给人们带来不适。
因此,在家庭或者办公场所中普遍配备了饮水机,以提供适宜的饮用水温度。
1.2 研究目的本文旨在设计一种基于51单片机的饮水机温度控制系统,通过对水温数据的采集和控制,实现对饮用水温度的精确控制,提高用户体验和生活质量。
第二章系统设计2.1 系统框架本系统主要包括传感器模块、51单片机模块、温度控制模块和显示模块。
传感器模块用于采集水温数据,并将数据传输给51单片机模块。
51单片机通过对接收到的数据进行处理和判断,控制温度控制模块进行相应操作,并将结果显示在显示模块上。
2.2 传感器选择与接口设计为了准确地获取水温数据,本系统选择了一种高精度的数字式温度传感器。
该传感器具有较高的测量精确度和快速响应速度,并且具有较低的功耗。
在接口设计上,采用了I2C总线通信协议来与51单片机进行通信。
2.3 51单片机程序设计为了实现对饮水机温度的精确控制,本系统采用了PID控制算法。
PID控制算法是一种经典的控制算法,具有较好的稳定性和适应性。
在51单片机程序设计中,通过采集传感器数据和计算PID控制器输出,实现对温度控制模块的精确调节。
2.4 硬件设计本系统的硬件设计包括传感器模块、51单片机模块、温度控制模块和显示模块。
基于单片机的智能饮水机的设计
基于单片机的智能饮水机的设计智能饮水机是一种集水、净化、加热、冷却、消毒等多功能的设备,能够为用户提供安全、健康的饮用水。
它通过单片机控制系统,实现了自动化的智能功能。
首先,智能饮水机的外部结构应符合人体工程学原理,方便用户使用和保养。
设备应采用食品级材料,确保饮用水的卫生安全。
其次,智能饮水机应具备自动感应功能。
通过人体感应器,当用户靠近饮水机时,饮水机会自动感应用户的存在,并打开水龙头。
用户只需将杯子放在水下,便可自动倒水。
当用户离开饮水机时,水龙头会自动关闭,避免浪费。
智能饮水机还可以借助单片机控制系统实现水质检测和净化功能。
通过水质传感器可以检测水质,如PH值、溶解氧含量、重金属含量等,然后通过单片机控制系统对水质进行分析判断,如果水质不合格,系统会启动净化装置,如活性炭、超滤、反渗透等技术进行处理,保证供应的水质安全可靠。
智能饮水机还可以加热和冷却水。
通过温度传感器检测水温,然后通过单片机控制系统控制加热器或制冷器的开关,实现水的加热或冷却。
用户可以通过面板上的按钮或手机APP进行温度的调节,满足不同用户的需求。
智能饮水机还可以配备消毒功能,通过紫外线杀菌灯或臭氧器等技术,对水进行消毒处理,杀死水中的细菌和病毒,确保饮用水的卫生安全。
智能饮水机还可以具备统计功能,通过单片机控制系统记录用户的饮水量和时间,用户可以通过手机APP查询自己的饮水情况,更好地了解自己的饮水习惯,并进行调整。
最后,智能饮水机可以通过单片机控制系统进行远程监控和管理。
用户可以通过手机APP随时随地进行远程监控和管理,如开启关闭水龙头、调节水温、查询饮水记录等,方便实用。
在设计智能饮水机时,还可以考虑其他的功能和创新点,如识别用户身份,为不同用户提供个性化的服务;配备音乐播放器,让用户在饮水的同时享受音乐的愉悦等。
总之,基于单片机的智能饮水机的设计不仅要满足安全卫生要求,还要具备智能感应、水质检测和净化、加热和冷却、消毒、统计等多种功能,为用户提供便利和健康的饮用水。
基于单片机智能饮水机系统的毕业设计
一、前言随着科技的发展,智能化产品已经渗透到人们的生活中的各个方面。
智能饮水机作为智能化产品的一种,正逐渐成为人们办公室、家庭和公共场所的必备设备。
基于单片机的智能饮水机系统设计,是一项结合了嵌入式系统、传感器技术、网络通信等多个技术领域知识的综合性毕业设计课题。
二、需求分析1. 对于用户而言,智能饮水机的基本功能是直饮、热饮、冷饮和常温饮水四种饮水模式的切换。
2. 为了实现对饮水机状态的监控和远程控制,需要与手机APP或者Web端进行数据交互。
3. 系统应具备故障诊断和报警功能,及时发现并解决故障,保证饮水机的正常运行。
三、总体设计1. 系统采用单片机控制,以STC89C52为主控芯片,搭载温度传感器、液位传感器等感知器件,实现对饮水温度、水位等参数的检测。
2. 采用WiFi模块和服务器进行数据传输,用户可以通过手机APP或Web端对饮水机进行远程控制。
3. 利用短信或者邮件等方式实现故障报警功能,保证用户及时得知饮水机的运行状态。
四、硬件设计1. 主控模块:STC89C52单片机模块,负责控制饮水机的整体运行。
2. 传感器模块:包括温度传感器、液位传感器等,用于检测饮水机的运行环境和状态。
3. WiFi模块:采用ESP8266模块,实现与服务器之间的数据通信。
4. 电源模块:包括稳压电源、开关电源等,保证饮水机的正常供电。
五、软件设计1. 主控程序设计:采用C语言编程,实现对饮水机的整体控制和管理。
2. 数据通信程序设计:通过WiFi模块与服务器进行数据交互,实现远程控制和监控。
3. 用户界面设计:设计手机APP和Web端的用户界面,提供用户友好的操作体验。
六、系统测试1. 功能测试:对系统的基本功能进行测试,包括饮水模式切换、远程控制等。
2. 故障模拟测试:模拟饮水机出现故障的情况,验证系统的故障诊断和报警功能。
3. 稳定性测试:长时间运行系统,检测系统的稳定性和可靠性。
七、结论与展望通过本次毕业设计,成功设计并实现了一款基于单片机的智能饮水机系统。
基于单片机的饮水机温度控制系统的设计设计
基于单片机的饮水机温度控制系统的设计设计饮水机温度控制系统是一种能够自动控制饮水机温度的系统,可以根据用户的需求来调节饮水机内部的温度,从而保证饮水的舒适度和安全性。
本文将基于单片机来设计这样一个系统,下面将从硬件设计、软件设计和系统测试三个方面进行详细的介绍。
一、硬件设计:1.传感器选择:为了检测饮水机内部的温度,我们可以选择一款温度传感器,比如DS18B20,它具有精度高、测量范围广等优点。
2.控制器选择:为了实现温度的控制,我们可以选择一款小型化的单片机,比如STM32F103C8T6,它具有强大的计算能力和丰富的外设接口。
3.电热丝:为了调节饮水机内部的温度,我们可以选择一款适当功率的电热丝,它可以通过加热和停止加热来控制温度。
4.显示屏:为了方便用户了解当前的温度和设定的温度,我们可以选择一款OLED显示屏,它可以显示字符和图形。
二、软件设计:1.温度检测:利用DS18B20传感器通过单片机的引脚读取饮水机内部的温度值,并通过串口与单片机进行通信,将温度值传输到单片机内部。
2.温度控制:根据用户设定的温度值和当前的温度值进行比较,如果当前的温度值低于设定的温度值,则控制电热丝加热,如果当前的温度值高于设定的温度值,则停止加热。
3.显示控制:将当前的温度值和设定的温度值通过OLED显示屏显示给用户,以便用户了解当前的温度状态。
三、系统测试:1.校准温度传感器:使用温度计等工具校准DS18B20传感器的准确性,确保温度读取的准确性。
2.温度控制测试:将饮水机设定的温度值设置为不同的温度,观察系统是否能够自动控制温度,并在合适的范围内保持稳定。
3.用户界面测试:通过操作按钮或旋钮等输入设备,调整设定的温度值,观察系统是否能够正确响应并更新显示屏的显示内容。
通过以上硬件设计、软件设计和系统测试,我们可以设计出一款基于单片机的饮水机温度控制系统。
该系统具有温度检测、温度控制和显示功能,可以根据用户的需求自动调节饮水机的温度,从而提供舒适和安全的饮水体验。
基于单片机饮水机温度控制系统的设计
摘要温度控制系统可以说是无所不在,热水器系统、空调系统、冰箱、电饭煲、电风扇等家电产品以至手持式高速高效的计算机和电子设备,均需要提供温度控制功能。
本系统的设计可以用于热水器温度控制系统和饮水机等各种电器电路中。
它以单片机AT80C51为核心,通过3个数码管显示温度和4个按键实现人机对话,使用单总线温度转换芯片DS18B20实时采集温度并通过数码管显示,并提供各种运行指示灯用来指示系统现在所处状态,如:温度设置、加热、停止加热等,整个系统通过四个按键来设置加热温度和控制运行模式。
关键词: 单片机;数码管显示;单总线;DS18B20IABSTRACTTemperature control system can be said to be ubiquitous, water heaters, air conditioning systems, refrigerators, rice cookers, electric fans and other home appliances as well as high-speed and efficient hand-held computers and electronic equipment are required to provide temperature control. The system design can be used for drinking water heater temperature control systems and other electrical circuits. AT80C51 microcontroller as the core of it, through the three temperature digital display and 4 keys to achieve man-machine dialogue, the use of single-chip bus temperature conversion temperature DS18B20 real-time acquisition and through the digital display and offers a variety of operating light to indicate system now live in the state, such as: temperature setting, heating, and stop heating, the entire system through the four buttons to set the heating temperature and control the operating mode.key words:Microcontroller;digital display; single bus; DS18B20目录第1章前言 (1)1.1研究的目的及意义 (1)1.2 单片机的发展趋势 (1)1.3主要研究的内容 (3)第2章系统总体的设计 (5)2.1硬件总体的设计 (5)2.2软件总体的设计 (5)第3章硬件系统设计 (7)3.1硬件电路分析和设计报告 (7)3.1.1单片机最小系统电路 (8)3.1.2 键盘电路 (9)3.1.3 数码管及指示灯显示电路 (10)3.1.4 温度采集电路 (12)3.1.5 电源电路 (17)3.1.6 报警电路设计 (18)3.1.7 加热管控制电路设计 (18)3.2系统硬件总图 (20)第4章系统总设计 (21)4.1 主程序流程图 (21)4.2各个模块的流程图 (22)4.2.1 读取温度DS18B20模块的流程 (22)4.2.2 键盘扫描处理流程 (25)4.2.3 报警处理流程 (26)第5章系统调试 (27)5.1软件调试 (27)5.2系统操作说明 (28)5.3数据测试 (28)5.4社会效益 (29)5.5经济效益 (30)第6章总结与展望 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录系统源代码 (34)第1章前言1.1研究的目的及意义温度控制是无论是在工业生产过程中,还是在日常生活中都起着非常重要的作用,过低的温度或过高的温度都会使水资源失去应有的作用,从而造成水资源的巨大浪费。
基于单片机的饮水机温度控制系统的设计设计
河北科技师范学院本科毕业设计基于单片机的饮水机温度控制系统的设计院(系、部)名称:机电科学与工程系专业名称:电气工程及其自动化学生姓名:崔杰学生学号: 9310080208指导教师:郭秀梅2012年 5 月 27 日河北科技师范学院教务处制摘要随着社会的发展,温度的测量及控制变得越来越普遍,也越来越重要。
温度是生活与生产过程以及科学实验中常见的物理参数。
本文利用单片机并结合传感器技术开发设计了一个温度监控系统。
详细地讲述了基于单片机AT89C51和温度传感器DS18B20的温度控制系统的设计方案与软硬件实现方案。
该饮水机设有加热与制冷两种模式,然后根据用户对温度的需求,经温度传感器检测,由单片机发出指令使饮水机进入加热或者制冷状态。
该饮水机温度控制系统不仅包括温度显示,状态提示,而且当热水槽内水量不足时还能发出报警,以免发生干烧现象。
本系统具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点,本文着重介绍了该系统的方案选择和硬件设计方法。
关键字:单片机,温度控制,温度传感器,饮水机AbstractWith the development of the society,the measurement and control of the temperat ure has become more and more popular and important.The temperature is the basic and common parameter in the manufacture and life,experiments.This paper designs a temperature control system with the SCM and temperature sensor.It describes the temperature control system based on SCM AT89C51 and temperature sensor DS18B20 in details,including software and hardware system design program.The water dispenser has two working models heating and refrigerating.Then according to the needs of the user to the temperature and after the temperature sensor detection, the SCM instruct the water dispense into the heating or refrigerating model. The temperature control system not only consists of temperature display,state prompting,but if there is no enough water in the hot water tank ,it will give an alarm in order to aviod the danger.The temperature control system is very convenient and simple and the paper mainly describes the methods of system seletion and the hardware design.Keywords: SCM, temperature control, temperature sensor, water dispense1 绪论 (3)1.1课题研究的目的及意义 (3)1.2课题研究现状分析 (3)1.3技术指标 (3)2总体设计 (4)2.1系统设计方案 (4)2.2系统结构框图 (4)3硬件设计 (5)3.1单片机选择 (5)3.1.1 AT89C51单片机的主要性能 (6)3.1.2 AT89C51引脚功能说明 (6)3.1.3 AT89C51最小应用系统的设计 (8)3.2温度传感器的选择 (9)3.2.1方案一应用DS18B20传感器 (9)3.2.2方案二应用AD590温度传感器 (14)3.3电源电路的选择 (15)3.3.1方案一采用串联式直流稳压电路 (15)3.3.2方案二采用三端集成稳压器 (16)3.4加热器电路的选择 (17)3.5制冷器电路的选择 (17)3.6水位探测器的选择 (18)3.7显示电路的选择 (18)3.8报警电路的选择 (19)4软件设计 (20)4.1系统主程序 (20)4.2按键处理子程序 (22)4.3温度监测子程序 (25)结论 (26)参考文献 (26)致谢 (27)1 绪论1.1课题研究的目的及意义随着社会的发展以及节能的需求,温度的测量及控制变得越来越重要。
基于单片机饮水机温度控制设计
计算机控制技术课程设计任务书学生姓名专业班级学号题目基于AT89C51单片机饮水机温度可控制课题性质工程设计课题来源自拟指导教师主要内容(参数)利用89C51设计饮水机温度控制系统,实现以下功能:1.可以认为的通过独立按键控制饮水机的温度;2.通过1602液晶显示饮水机温度;3.可控制饮水机温度的上下温度限并能手动调节;4.当高于上温度界限,或低于下界温度限是有警报;任务要求(进度)第1天:熟悉课程设计任务及要求,查阅技术资料,确定设计方案。
第2天:按照确定的方案设计单元电路。
要求画出单元电路图,元件及元件参数选择要有依据,各单元电路的设计要有详细论述。
第3天:软件设计,编写程序。
第4-5天:撰写课程设计报告。
图表清晰、方案合理、设计正确,篇幅不少于6000字。
主要参考资料[1]何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计.北京航空航天大学出版社,1900[2]何立民.单片机应用系统(系统配置与接口技术). 北京航空航天大学出版社,1994[3]王之芳.传感器应用技术.西北工业大学出版社,1995[4]南建辉,熊鸣,王军茹.MCS-51单片机原理及应用实例.清华大学出版社,2004[5]张毅刚,彭喜源,曲春波等.MCS-51单片机应用设计.哈尔滨工业大学出版社,1997[6]陈宝江.MCS单片机应用系统指南.北京:机械工业出版社,1997[7]万福君.单片微机原理系统设计与开发应用.中国科学出版社,1995[8]张友德、赵志英等.单片机原理应用与实验.上海复旦大学出版社,.1992[9]张毅刚等.MCS-51单片机应用设计.哈尔滨.哈尔滨工业大学出版社.1997.12[10]高海生等.单片机应用技术大全.西安:西安交通大学出版社,1991.12审查意见系(教研室)主任签字:年月目录1引言 (3)2.总体方案设计 (4)2.1 硬件组成 (4)2.2总体方案 (5)3.硬件设计 (5)3.1单片机选择 (5)3.1.1 单片机最小系统 (6)3.1.2时钟电路 (7)3.1.3复位电路 (8)3.2温度采集电路设计 (8)3.3显示电路设计 (9)3.4键盘电路设计 (10)3.5报警电路设计 (11)3.6控制电路设计 (12)4.软件程序设计 (13)4.1主程序 (13)4.2温度采集子程序 (14)4.3独立键盘子程序 (14)4.4 1602液晶显示子程序 (15)4.5控制子程序 (15)5.总结 (16)产考文献 (17)附录A 电路原理图 (18)1引言温度控制是无论是在工业生产过程中,还是在日常生活中都起着非常重要的作用,过低的温度或过高的温度都会给我们的生活带来不便,特别是水之源,我们都知道水是生命之源,所以我们要珍惜我本身边的每一滴水,现在人们生活的提高,人们越来越重视身体健康,和日常饮食,我们喝水也讲究,比如冬天爱喝100度的水,因为可以取热,而夏天喜欢喝放凉的开水,而现在的饮水机只能喝道开水,我设计的一种饮水机可以调节饮水机保温温度,可以让你喝道健康任意温度的水。
基于单片机的饮水机温度控制
基于单片机饮水机温度控制系统摘要温度控制在日常生活中发挥着不可取代的作用,随着科技的发展温度控制也不断地趋于人性化、智能化的方向发展。
本设计是基于单片机饮水机的温度控制,最终目的是实现对饮水机内水的加热的温度可控性。
系统以AT89C52为核心,通过数码管和按键来实现饮水机温度的实时显示和温度设定,从而实现人机对话。
采用DS18B20来实现对饮水机水温的采集;光电耦合器MOC3041和三极管NPN组成的控制电路,以避免加热电路的通断对控制电路的影响,提高系统的安全、稳定性。
关键词:AT89C52;DS18B20;MOC3041;数码管Water temperature control system based on MCUAbstractThe temperature control plays an irreplaceable role in our daily life, with the development of science and technology of temperature control also tends to be more humane, intelligent direction. This design is water temperature control system based on MCU, the ultimate aim is to realize the temperature controlled heating water dispenser water. In order to achieve human-computer dialogue, uses AT89C52 as the core, through the digital tube and keys to achieve real-time display and temperature of drinking water machine set. The system using DS18B20 to achieve the water dispenser temperature acquisition. In order to avoid heating circuit on-off effect on control circuit, to improve the safety, stability of the system, the control circuit be comprised by the photoelectric coupler MOC3041 and a triode NPN.Key word: AT89C52; DS18B20; MOC3041; Digital tube目录摘要 (1)Abstract ............................................................................................................................................................... I I 第一章引言. (1)1.1研究的背景及意义 (1)1.2单片机简介 (1)1.2.1单片机发展史 (1)1.2.2 单片机的特点与基本组成 (1)1.2.3 单片机的发展趋势 (2)1.3 温度控制系统简介 (2)第二章硬件设计 (4)2.1 概述 (4)2.2 单片机控制系统 (5)2.2.1 最小系统设计 (5)2.2.2 AT89C52介绍 (5)2.3 温度检测系统 (6)2.3.1 DS18B20温度传感器 (6)2.3.2 测温电路 (7)2.4 温度控制系统 (8)2.4.1 固态继电器 (8)2.4.3 控温电路 (9)2.5显示系统 (10)2.5.1译码器 (10)2.5.2 数码管 (10)2.5.3 显示电路 (11)2.6 温度设定 (12)2.7 报警电路 (13)第三章软件设计 (14)3.1 显示部分 (14)3.2 温度设定部分 (14)3.3 温度检测部分 (15)3.4 温度控制部分 (17)3.5报警部分 (18)第四章总结 (19)致谢.................................................................................................................................... 错误!未定义书签。
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计算机控制技术课程设计成绩评定表设计课题基于单片机饮水机温度控制设计学院名称:电气工程学院专业班级:学生姓名:学号:指导教师:设计地点: 3设计时间:指导教师意见:成绩:签名:年月日计算机控制技术课程设计课程设计名称:基于AT89C51单片机饮水机温度控制专业班级:学生姓名:学号:指导教师:课程设计地点:课程设计时间:2012-06-11~2012-06-15计算机控制技术课程设计任务书学生姓名专业班级学号题目基于AT89C51单片机饮水机温度可控制课题性质工程设计课题来源自拟指导教师主要内容(参数)利用89C51设计饮水机温度控制系统,实现以下功能:1.可以认为的通过独立按键控制饮水机的温度;2.通过1602液晶显示饮水机温度;3.可控制饮水机温度的上下温度限并能手动调节;4.当高于上温度界限,或低于下界温度限是有警报;任务要求(进度)第1天:熟悉课程设计任务及要求,查阅技术资料,确定设计方案。
第2天:按照确定的方案设计单元电路。
要求画出单元电路图,元件及元件参数选择要有依据,各单元电路的设计要有详细论述。
第3天:软件设计,编写程序。
第4-5天:撰写课程设计报告。
图表清晰、方案合理、设计正确,篇幅不少于6000字。
主要参考资料[1]何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计.北京航空航天大学出版社,1900[2]何立民.单片机应用系统(系统配置与接口技术). 北京航空航天大学出版社,1994[3]王之芳.传感器应用技术.西北工业大学出版社,1995[4]南建辉,熊鸣,王军茹.MCS-51单片机原理及应用实例.清华大学出版社,2004[5]张毅刚,彭喜源,曲春波等.MCS-51单片机应用设计.哈尔滨工业大学出版社,1997[6]陈宝江.MCS单片机应用系统指南.北京:机械工业出版社,1997[7]万福君.单片微机原理系统设计与开发应用.中国科学出版社,1995[8]张友德、赵志英等.单片机原理应用与实验.上海复旦大学出版社,.1992[9]张毅刚等.MCS-51单片机应用设计.哈尔滨.哈尔滨工业大学出版社.1997.12[10]高海生等.单片机应用技术大全.西安:西安交通大学出版社,1991.12审查意见系(教研室)主任签字:年月目录1引言 (3)2.总体方案设计 (4)2.1 硬件组成 (4)2.2总体方案 (5)3.硬件设计 (5)3.1单片机选择 (5)3.1.1 单片机最小系统 (6)3.1.2时钟电路 (7)3.1.3复位电路 (8)3.2温度采集电路设计 (8)3.3显示电路设计 (9)3.4键盘电路设计 (10)3.5报警电路设计 (11)3.6控制电路设计 (12)4.软件程序设计 (13)4.1主程序 (13)4.2温度采集子程序 (14)4.3独立键盘子程序 (14)4.4 1602液晶显示子程序 (15)4.5控制子程序 (15)5.总结 (16)产考文献 (17)附录A 电路原理图 (18)1引言温度控制是无论是在工业生产过程中,还是在日常生活中都起着非常重要的作用,过低的温度或过高的温度都会给我们的生活带来不便,特别是水之源,我们都知道水是生命之源,所以我们要珍惜我本身边的每一滴水,现在人们生活的提高,人们越来越重视身体健康,和日常饮食,我们喝水也讲究,比如冬天爱喝100度的水,因为可以取热,而夏天喜欢喝放凉的开水,而现在的饮水机只能喝道开水,我设计的一种饮水机可以调节饮水机保温温度,可以让你喝道健康任意温度的水。
本次设计为一个基于单片机的饮水机的温度控制系统,该系统可以实时检测饮水机水箱的水温,并且可以通过液晶显示饮水机水箱水温度数,可以通过键盘或开关选择制冷或加热,可以人为设置水的温度的上下限,如加热,当温度在设定的范围内时正常工作,当低于水温下限时控制加热器加热;如制冷,当温度高于水温上限时控制压缩机制冷,温度检测范围0~95℃,精度±1℃,当温度超过设定值时具有示警功能。
2总体方案设计2.1 硬件组成按照设计要求,此饮水机具有温度上下限调节,温度显示,和超过温度上限报警,这就要求电路带有独立按键,1602液晶显示,由于我用的51型单片机内部不带有AD转换电路,所以还有AD转换模块,但我用了DS18B20,它是数字温度传感器,所以不用AD把模拟量传唤为数字量,这样既节省了金钱,有方便设计,DS18B20经过初始化后,再按照要求在转换完成后,可在它的温度寄存器中读取现在的温度。
而且DS18B20有门限温度警报值,一旦温度超过了其值自动提供报警信号,这样就可以用这样性质来控制饮水机的上限温度一旦超过了其值读18B20就可知道,很是方便。
单片机独立键盘控制器饮水机DS18B201602液晶显示饮水机温度温度报警图1.0 饮水机温度控制硬件电路图2.2总体方案与上图要想达到设计要求及1,要能测得饮水机现在的温度,则可以从DS18B20中读取这样可以得到饮水现在的温度,然后比较一下看看是否在正常情况,如果没达到温度上限,继续加热达到测保温,如果超过这报警,通过键盘调节温度上限,下限,然会通过1602显示温度现在温度。
3硬件设计3.1单片机选择AT89C51是一种带8K 字节闪存可编程可擦除只读存储器(FPEROM —Flash Programmable and Erasable Read Only Memory )的低电压、高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机。
AT89C51是一种带2K 字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。
该器件采用ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。
由于将多功能8位CPU 和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C5C 是一种高效微控制器,AT89C2051是它的一种精简版本。
3.1图单片机拐角图鉴于AT89C51单片机所具有的特性及本设计控制的复杂性和兼顾显示、报警、键盘控制等较高要求,本设计选用A T89C51单片机作为中心控制器。
3.1.1 单片机最小系统如图为电路板最小系统单片机最小系统如图1.0所示,由主控器AT89C51、时钟电路和复位电路三部分组成。
单片机AT89C51作为核心控制器控制着整个系统的工作,而时钟电路负责产生单片机工作所必需的时钟信号,复位电路使得单片机能够正常、有序、稳定地工作。
图3.2 单片机最小系统图3.1.2时钟电路单回路流量控制系统设时钟电路用于产生AT89C51单片机工作时所必需的时钟信号。
其电路与AT89C51的连接如图2.1所示。
AT89C51单片机本身就是一个复杂的同步时序电路,为了保证同步工作方式的实现,AT89C51单片机应在唯一的时钟信号控制下,严格按时序执行指令进行工作,而时序所研究的是指令执行中各个信号的关系。
在执行指令时,CPU首先要到指令存储器中取出需要执行的指令操作码,然后译码,并由时序电路产生一系列控制信号去完成指令所规定的操作。
CPU发出的时序信号有两种,一是用于片内对各个功能部件的控制。
另一种是对片外存储器或I/O口的控制,这种时序对于分析、设计硬件接口电路至关重要。
这也是单片机应用设计者最关心的问题,由最小系统很容易知道其时钟电路的组成,这里就不在多说。
图3.3 单片机时钟图3.1.3复位电路常用的复位电路有四种方式:(1)上电复位电路(2)按键复位电路(3)脉冲复位电路(4)兼有上电复位与按键复位的电路。
由于考虑到结构和成本等原因,在很多设计里面,复位电路通常采用上电复位和按键复位两种。
根据本系统的特性,决定选用最简单的上电复位电路。
该复位电路工作原理为:在通电瞬间,在RC电路充电过程中,RST端出现正脉冲,保证RST引脚出现10 ms以上稳定的高电平,从而使单片机复位。
图3.4 单片机复位电路图3.2温度采集电路设计本设计中的温度采集系统由DS18B20传感器负责。
DS18B20工作原理为DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同,只是得到的温度值的位数因分辨率不同而不同,且温度转换时的延时时间由2s 减为750ms。
因为它是数字温度传感器,所以单片机可以直接从DS18B20读出现在饮水水机的温度。
图3.5 温度传感器原理图3.3显示电路设计大多数的单片机应用系统,都要配置输入设备和输出设备。
本系统的输出设备是显示器,根据本系统的设计特点,采用1602液晶显示温度。
而本系统设计要求温度检测范围0℃~95℃,精度±1℃。
本设计显示电路的应用有两点,一是实时显示引水机水箱的水温值,另一个是显示键盘设定的温度上、下限值。
其电路连接如图2.6所示。
图3.6 1602液晶显示原理图通过P10,P11,P12分别和RS,RW,E。
相连接有这三位来控制1602的读写,P20~~P27来输入转换后的温度信号(从DS18B20中的温度寄存器读入到单片机,在经过转换把温度数字信号转化为对应的码值)这样就可以显示从每次的温度信号,通过调节电位器可以调节1602的亮度,这就是显示环节。
3.4 独立键盘设计常用的键盘接口分为独立式按键接口和矩阵式键盘接口。
根据本系统的设计特点及要求,键盘的功能主要是用来设置温度上下限,因此本设计采用独立式键盘来完成这一功能要求。
图3.7 独立键盘原理图2、键盘功能说明S17:模式设置键,按一下进入到加热系统设置状态,再按一下切换到制冷系统设置状态。
S18:步进加键,每按一下,要设置的限制值加1。
S19:步进减键,每按一下,要设置的限制值减1。
S20:确定键,确定前面所设的温度值。
所谓的键盘去抖动现象如图所示,在实际中在键盘按下的时候,必然有抖动现象,使得在单片机扫描中出现键盘误判,或多次判别的过程,使得设计出现错误,或不完整,想的不全面。
为了能全面准确,在程序中加入键盘销去抖动的消抖程序则可。
3.5报警电路设计图3.8 独立键盘原理图当P34为低电平时,蜂鸣器响,也就是说,如果温度超过上限值时,通过DS18B20报警信号使单片机内部P34口拉低, P34为高电平时,蜂鸣器响声停止。
从而达到报警作用。
3.6控制电路设计控制电路就是用两个I/O口分别控制两个继电器线圈,而两个继电器来分别控制加热器,和压缩机。
来达到加热和制冷的目的,通过两个继电器根据单片机从DS18B20读入的数据打开和闭合来达到控制饮水机温度的控制,这就是我的想法。
下图为部分控制电路。
图3.10 控制电路原理图该电路是由两个固态继电器作为控制开关,一个继电器控制加热装置,另一个继电器控制制冷装置。
固态继电器是一种无触点通断型电子开关,是四端有源器件,其中两个端子为控制输入端,另外两个为输出受控端。
为了实现输入与输出的隔离,器件采用了高耐压的光耦合器。