毕业论文--基于单片机饮水机温度控制系统的设计
【设计】基于单片机的水温温度控制系统设计
【关键字】设计摘要本文介绍了单片机应用于电加热饮水机的一种设计方法，该电加热饮水机具有自动化程度高、安全性好、功能多、使用方便、功率小、加热快、可靠性高等特点。
并详细地论述了以单片机为处理器的电加热饮水机的硬件、软件设计、系统编程和抗干扰设计等方面的问题。
本系统以ATMEL公司的AT89C51单片机为核心，由DS18B20、信号处理电路、键盘控制电路、LED显示电路、输出控制电路等构成。
主要包含的程序有：主程序、显示子程序、PID控制子程序等。
同时，在软、硬设计时均采取了有效的抗干扰措施。
关键词：AT89C51；DS18B20；PID控制。
AbstractThis paper introduced a single-chip microcomputer which used in electric heating water dispenser as a design method, the electric heating water dispenser with a high degree of automation, security, and multi-functional, easy to use, small power, heating quickly, and high reliability. The paper described in detail by the single-chip processor power for heating water dispenser hardware, software design, system design, programming and anti-jamming problems.The controller ATMEL Corporation AT89C51 single-chip microcomputer as the core, by the DS18B20, signal processing circuit, eyboard control circuit, ED display circuit, utput control circuit, etc.The process mainly includes the main program, isplay control subroutine,PID control subroutine and so on. At the same time, software and hardware are designed to take aneffective antijamming measures.Key words: AT89C51; DS18B20; PID control.目录1 前言随着电子技术的发展，特别是大规模集成电路的产生，给人们的生活带来了根本性的变化，如果说微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃，那么单片机技术的出现则是给现代工业控制测控领域带来了一次新的革命。
毕业设计(论文)-基于单片机饮水机温度控制系统的设计
前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使水资源失去应有的作用，从而造成水资源的巨大浪费。
特别是在当前全球水资源极度缺乏的情况下，我们更应该掌握好对水温的控制，把身边的水资源好好地利用起来。
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，并且可以通过数码管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。
第1章电路设计1.1 单片机最小系统设计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1.0 单片机最小系统1.1.1 单片机选择AT89C51是一种带4K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。
AT89C2051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AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。
AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
其管脚图如图1.1所示。
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。
基于单片机的水温控制系统设计-毕业设计.
基于单片机的水温控制系统设计学生：指导教师：内容摘要：说起温度控制系统，大家并不陌生了，在我们生活中许许多多的家用电器都可以涉及到温度的控制，像存储美食的电冰箱，为我们带来凉爽的空调都会用到温度控制系统，为我们带来热气腾腾开水的饮水机等等。
而本文介绍了水温控制系统的基本原理，本系统可以用于饮水机等电路，整个系统的核心就是AT89C51单片机，它是这个系统的主控制单元，对于水温控制当然温度控制系统也是必不可少的，这个系统则应用了DS18B20为温度传感器的温度控制系统，采集温度后利用数码管显示当前温度，并通过继电器对其加热等。
总而言之水温控制系统在生活中的大量应用为我们带来了方便，提高了我们的生活质量。
关键词：水温控制系统单片机 AT89C51 DS18B20 继电器Design for microcomputer temperature control system Abstract:Speaking of temperature control system, everybody is not strange, in our life, many household appliances can be involved in temperature control, like food storage refrigerator, bring us cool air conditioning, the temperature control system is used for us a steaming hot water drinking machine, and so on. Water temperature control system are introduced in this paper, the basic principle of this system can be used for water dispensers circuit, such as the core of the whole system is AT89C51 single chip microcomputer, it is the main control unit to the system, the water temperature control temperature control system is also indispensable, of course, the application system, the temperature control system of temperature sensor DS18B20, after collecting temperature using digital tube display the current temperature, and through the relay on the heating, etc. Overall water temperature control system in the life of a large number of applications for our brought convenient, improve the quality of our life.Keywords:water temperature control system of single chip microcomputer AT89C51 DS18B20 relay.目录前言 (1)1 水温控制器背景 (1)2 方案比较 (1)2.1 控制电路的方案比较 (1)2.2 温度采集模块 (2)2.3 显示模块 (2)2.4 温度控制模块 (2)3 硬件电路 (3)3.1 硬件框图 (3)3.2 功能介绍 (3)3.2.1 控制电路模块 (3)3.2.2 温度采集模块功能 (6)3.2.3 温度控制模块功能 (7)3.2.4 显示模块功能 (8)4 软件设计 (10)4.1 主程序流程图 (10)4.2 温度采集程序 (11)4.2.1 温度转换 (12)4.3 按键处理 (13)4.4 显示模块 (13)5 调试说明 (15)5.1 温度采集误差 (15)5.2 水温控制测试 (16)5.3 温度突变测试 (17)6 结束语 (18)附录 (19)参考文献 (21)基于单片机的水温控制系统设计前言电饭煲，电冰箱,电空调在我们生活中随处可见，为我们的生活带来了极大的方便,这一切的功劳都归属于水温控制系统的诞生。
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.。
基于单片机的饮水机温度控制系统的设计
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 dispense目录1 绪论 (1)1.1课题研究的目的及意义 (1)1.2课题研究现状分析 (1)1.3技术指标 (1)2总体设计 (2)2.1系统设计方案 (2)2.2系统结构框图 (2)3硬件设计 (3)3.1单片机选择 (3)3.1.1 AT89C51单片机的主要性能 (4)3.1.2 AT89C51引脚功能说明 (4)3.1.3 AT89C51最小应用系统的设计 (6)3.2温度传感器的选择 (8)3.2.1方案一应用DS18B20传感器 (8)3.2.2方案二应用AD590温度传感器 (12)3.3电源电路的选择 (13)3.3.1方案一采用串联式直流稳压电路 (13)3.3.2方案二采用三端集成稳压器 (14)3.4加热器电路的选择 (15)3.5制冷器电路的选择 (15)3.6水位探测器的选择 (17)3.7显示电路的选择 (17)3.8报警电路的选择 (18)4软件设计 (19)4.1系统主程序 (19)4.2按键处理子程序 (21)4.3温度监测子程序 (24)结论 (25)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。
毕业设计(论文)-基于单片机的智能饮水机的设计
本科毕业设计（论文）题目基于单片机的智能饮水机的设计院（系部）万方科技学院专业名称电气工程及其自动化专业年级班级 07-6学生姓名指导教师2011年5月25日摘要目前，大多数家庭所使用的饮水机都只有一些基本的功能，例如加热、保温。
然而，随着人们物质生活的不断提高，对饮水机的性能要求也不断提高。
为了满足人们对饮水机的性能要求，本课题研究智能饮水机,它主要功能是在温度达到100°沸腾,并能在0-100℃之间以5℃为最小温差进行温度设定，从而得到任意想要的水温，非常人性化。
它还具有过热保护及防干烧功能等。
随着计算机技术的发展，单片机技术已成为计算机技术中的一个独特的分支,单片机的应用领域也越来越广泛，特别是在工业控制和仪器仪表智能化中扮演着极其重要的角色。
过去经常采用模拟电路、数字电路实现的电路系统，现在相当大一部分可以用单片机予以实现，传统的电路设计方法已演变成软件和硬件相结合的设计方法。
在实际应用中，单片机经常要与各种传感器相结合组成一定的应用系统，以实现系统的自动检测与控制。
本文所设计的智能饮水机就是单片机结合传感器的一个简单应用。
该系统设计综合单片机以及电子技术理论，从生活实际出发，完善了饮水机的功能。
整个设计系统实现三个功能，即加热、对温度上下限的控制和定时加热。
与传统的饮水机相比，由于采用了自动检测和控制的电子设计技术，可较好地实现对水温的测量和控制,具有较广泛的应用前景。
关键词：智能饮水机 AT89S52单片机温度采集功能设计AbstractCurrently，most households are using drinking fountains are only some basic functions，such as heating, insulation. However, with the continuous improvement of material life，people，performance requirements of the drinking fountains also rising。
(完整版)基于单片机的智能饮水机毕业设计论文
天津职业技术师范大学Tianjin University of Technology and Education毕业设计专业：应用电子技术教育班级学号：学生姓名：**指导教师：丁学文副教授二○一四年六月天津职业技术师范大学本科生毕业设计基于单片机的智能饮水机设计intelligent water machine design Based on single chip microcomputer专业班级：应电0912班学生姓名：马静指导教师：丁学文副教授系别：电子工程学院2014年6月摘要现如今，随着科技水平突飞猛进的发展，生活自动化，智能化，机械化已经成为人们发展的必然趋势，计算机技术的发展也进入了一个崭新的时代，而单片机技术也已然成为计算机技术中的一个尤其特别的支派，它的应用领域，应用范围也是越来越宽广。
在实际的应用当中，系统的自动检测与控制的应用系统一般都是由单片机与各种传感器相结合组成实现的。
我们日常生活中传统家用的饮水机都是人为的通过开关键，控制取水，这就限制用户在接水的同时，不得不站在饮水机旁边，注视着接水，控制开关键，防止水溢出水杯，这在某个程度上给用户带来一定的不便。
所以本次设计就在传统的家用的饮水机基础上加入了超声波模块和单片机控制模块，以实现饮水机的自动化，智能化操作。
本次设计的系统能够实现自动的感应杯子，然后取水，当装杯中的水超过一定水位后自动关闭的一系列功能。
该系统使传统饮水机更加自动化，可以应用于传统家用饮水机的生产，社会效应相当明显。
重点是本次设计不仅具有创新意义，还能满足人们自动化智能化的生活需要，所以说这种设计拥有非常高的市场应用价值，潜在的意义非常巨大。
关键词：饮水机；智能化；单片机ABSTRACTNowadays, with the development of science and technology level by leaps and bounds, automation, intelligent, the development of mechanization and the development of computer technology particular tribe, its application field, application scope is alsomore and more broad. In actual application, the system the application of automatic detection and control systems are generally composed of single-chip microcomputer combined with a variety of sensors.Traditional our daily life are artificially through the open key, control water, this limits the user at the same time of receiving water, the water cooler, staring at the water, open the key control, prevent water overflow water glass, it bring some inconvenience to the user in some degree. So this design on the basis of the traditional . The design of the system can realize automatic induction cup, then water, when loading a cup of water after more than a certain level of a series of functions automatically shut down. This system makes the traditional water machine more automated, can be applied to traditional , the social effect is quite obvious. Focuses on the design not only significance, but also can meet the needs of the people's life in the automation of intelligent, so this kind of design value, the meaning of the potential is出水量精度：10mm位置刷新周期：1S工作电压：DC-3.7~5V工作电流：100MA1.4本次设计的工作（1）查阅大量的国内外有关智能饮水机的文献资料，分析一些饮水机的实际结构特点，并且吸取他们的一些优点。
基于单片机的饮水机温度控制系统--毕业设计
***************本科毕业论文题目：基于单片机的饮水机温度控制系统院（系、部）名称：机电工程学院专业名称：电子信息工程学生姓名： ***学生学号：**************：***2012年 4月 5 日***************教务处制学术声明本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。
尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。
对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。
本学位论文的知识产权归属于河北科技师范学院。
本人签名：日期：指导教师签名：日期：摘要单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛，在许多电子产品中也用到了温度检测和控制，目前广泛使用的饮水机具有饮水时尚、结构简单等特点，但随着用户的长时间使用，这些饮水机功能单一能耗较大长时间使用饮水机的水对健康不利等缺点逐渐暴露出来。
因此，此课题的主要目的是设计出一个基于单片机的饮水机温度控制系统，此系统要可以实时检测饮水机水箱的水温，并且可以通过数码管显示水箱水温度数，可以通过键盘或开关选择制冷或加热，可以任意设置水温的上下限，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0~95ºC，精确度-1~+1°C，当温度超过设定值时具有示警功能。
掌握好对饮水机水温的智能控制，能够在一定程度上把我们身边的水资源充分利用起来，防止了每次加热都使水沸腾，既节能又可以更好的满足人们的更高的需求。
关键词：饮水机；单片机；温度传感器AbstractSCM electronic products has become increasingly widespread, and is also used in many electronic products, temperature measurement and control. Currently widely used in drinking fountains with drinking water fashion, simple structure and so on. But with the prolonged use of these water fountains, function of single large energy consumption in the prolonged use of drinking fountains on the adverse health and other shortcomings were gradually exposed. Therefore, the main purpose of this subject is to design a microcontroller - based drinking fountains temperature control system. This system can real-time detect of water dispenser tank water temperature. This system can real-time detection of water dispenser tank water temperature , and digital display water temperature in degrees cooling or heating , you can select via the keyboard or switch , you can set the water temperature in the upper and lower limits. When the temperature within the limits set by the drinking fountains will work properly. Such as heating, When the water temperature is lower than limit, it controls heater; such as refrigeration compressor cooling, when the temperature is higher than the water temperature limit control. Temperature detection range of 0 ~ 95 ºC,accuracy of -1 to +1 ° C, has a warning function when the temperature exceeds the set value.To master the intelligent control of water dispenser water temperature, can be in to a certain degree of water around us to make full use of it.,prevent heat to boil water all every time.already energy-saving and can better satisfy people's higher demand. Keywords: drinking fountain ;SCM ;sensor.目录摘要 (II)Abstract (II)1. 前言 (V)2. 方案论证................................................................................................................. V I2.1概论................................................................................................................. V I2.1.1题目来源............................................................................................... V I2.1.2 题目任务.............................................................................................. V I2.1.3 设计分析.............................................................................................. V I2.2 系统方案设计 (VII)3. 系统硬件电路设计................................................................................................. I X3.1 单片机最小系统设计.................................................................................... I X3.1.1 单片机选择.......................................................................................... I X3.1.2时钟电路 (XII)3.1.3 复位电路 (XIII)3.2 温度采集电路设计 (XIII)3.3 A/D转换电路设计 (XV)3.3.1 A/D转换器选择 (XV)3.4 显示电路设计 (XVIII)3.5 键盘电路设计............................................................................................. X IX3.6 报警电路设计............................................................................................. X XI3.7 控制电路设计 (XXII)4. 系统软件设计 (XXIII)4.1 主程序流程图及简要说明 (XXIV)4.2 A/D转换子程序 (XXV)4.3 键盘子程序 (XXV)4.4 控制子程序 (XXVI)4.5 显示子程序 (XXVIII)5. 结论 (XXIX)6. 参考文献 (XXX)7.致谢 (XXXI)附录1：系统硬件原理图.................................................................................... X XXII 附录2：软件程序清单.. (XXXIII)1. 前言在人类的生活环境中，温度扮演着及其重要的角色。
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。
基于单片机饮水机智能控制系统(DOC)
机械工程学院毕业设计（论文）题目：基于单片机饮水机智能控制系统专业：机电技术教育班级： 113姓名：学号：指导教师：日期： 2015年6 月目录1前言 (3)1.1课题来源与背景 (3)1.1.1课题来源 (3)1.1.2课题背景 (3)1.2课题的研究意义 (3)2系统总体的设计 (4)2.1 硬件总体的设计 (4)2.1.1单片机最小系统设计 (4)2.1.2温度采集电路设计 (9)2.1.3 A/D转换电路设计 (10)2.1.4 LED显示电路设计 (12)2.1.5键盘电路设计 (14)2.1.6报警电路设计 (16)2.1.7 继电器控制电路设计 (17)2.2软件总体的设计 (17)2.2.1主程序流程图 (18)2.2.2各个模块的流程图 (19)2.2.3键盘扫描处理流程 (21)2.2.4 报警处理流程 (21)3系统调试 (22)3.1硬件电路检查 (23)3.1.1 温度采集电路检查 (23)3.1.2 A/D转换电路检查 (23)3.1.3 显示电路检查 (23)3.1.4 键盘电路检查 (23)3.1.5 报警电路检查 (23)3.2 软件调试 (24)3.3 软硬联调 (24)4总结与展望 (25)参考文献 (26)附录1系统设计程序（系统源代码） (28)附录2系统总体电路图 (35)基于单片机饮水机智能控制系统摘要：温度控制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。
单片机在电子产品中的应用已经越来越广泛，在很多电子产品中也用到了温度检测和温度控制。
本次设计的主要目的在于，设计出一个全新的智能控制系统，该系统具有温度检测、温度控制、温度报警、液面报警等功能。
关键词：单片机AT89S52、DS18B20、LED数码管显示1前言1.1课题来源与背景1.1.1课题来源在日常生活中和工业生产过程，温度控制都起着巨大的作用，温度过高或温度过低都会使水的资源失去它本该有的作用，因而使水资源严重的浪费。
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。
基于单片机的饮水机温度控制系统设计
摘要：本文介绍单片机应用于电加热饮水机的一种设计方法，该电加热饮水机具有自动化程度高、安全性好、功能多、使用方便、功率小、加热快、等特点。
并详细地论述了以单片机为处理器的电加热饮水机的硬件、软件设计、系统编程和抗扰设计等方面的问题。
本系统以ATMEL公司的AT89C51单片机为核心，由信号处理电路、键盘控制电路、LED显示电路、输出控制电路等构成。
主要包含的程序有：主程序、显示子程序、PID控制子程序等。
同时，在软、硬设计时一均采取了有效的抗干扰措施。
关键字：AT89C51 DS18B20 PID控制前言随着电子技术的发展，特别是大规模集成电路的产生，给人们的生活带来了根本性的变化，如果说微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃，那么单片机技术的出现则是给现代控制测控领域带来了一次新的革命。
目前，单片机在工业控制系统诸多领域得到了极为广泛的应用，其中的C51系列单片机的出现，由于它具有极好的稳定性，更快和更准确的运算精度，它的出现不但推动了工业的生产，也影响着人们的工作和学习。
温度控制系统在现代工业设计、工程建设及日常生活中的应用越来越广泛，在日常人们的生活中，温度控制系统的应用体现到了各个方面。
温度控制是工业生产过程中经常遇到的过程控制，有些工艺过程对其温度的控制效果直接影响着产品的质量，因而设计一种较为理想的温度控制系统是非常有价值的。
一、系统概述与任务1.1水温控制系统概述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。
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上，该系统可靠性高，灵活性强，前景广阔。
1.2设计任务（1）基本要求设计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，且可以通过数码管显示水箱温度数，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，当温度超过设定值时具有示警功能。
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。
基于单片机饮水机的温度控制控制系统的设计
大学毕业设计题目：基于单片机饮水机温度控制系统的设计学生姓名：学生学号：院系名称：专业班级：指导教师：2012年06 月18日毕业设计任务书青岛理工大学毕业设计评阅意见表注：1.请按照A级标准，评出设计各项目的具体得分，并填写在相应项目的评分栏中；2.计算出总分。
若总分<60分，“设计质量”<24分，建议不能提交论文评阅乃至答辩。
该设计须限期修改合格后重新申请答辩。
3.评阅意见栏不够可另附页。
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,DS18B205ABSTRACTTemperature control system can be said to be ubiquitous, water heaters, air conditioning systems, refrigerators, rice cookers, electric fans and other home appliances as well ashigh-speed and efficient hand-held computers and electronic equipment are required to provide temperature control. The system design can be used for drinking water heatertemperature 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目录摘要 (5)ABSTRACT (5)目录 (6)第1章前言 (5)1.1研究的目的及意义 (5)1.2 单片机的发展趋势 (5)1.3主要研究的内容 (6)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 (5)3.1硬件电路分析和设计报告 (5)3.1.1单片机最小系统电路 (5)3.1.2键盘电路 (7)3.1.3数码管及指示灯显示电路 (8)3.1.4温度采集电路 (10)3.1.5电源电路 (15)3.1.6报警电路设计 (16)3.1.7 加热管控制电路设计 (16)3.2系统硬件总图 (17)第4章系统总设计 (5)4.1 主程序流程图 (5)4.2各个模块的流程图 (6)4.2.1读取温度DS18B20模块的流程 (6)4.2.2键盘扫描处理流程 (9)4.2.3 报警处理流程 (9)4.3系统源代码 (10)第5章系统调试 (5)5.1软件调试 (5)5.2系统操作说明 (6)5.3数据测试 (7)5.4社会效益 (7)5.5经济效益 (8)第6章总结与展望 (5)致谢 (5)参考文献 (5)附录1 (5)附录2 (5)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51单片机的智能饮水机的设计-毕业论文
第1章绪论
1.1研究的目的及意义
到今天为止，智能饮水机的研究水平这一市场正慢慢的进入到一个更新换代的重要时刻，在市场上所具有的潜力是非常大的，人们对于智能饮水机的要求向着多功能化和智能化的方向发展着，在日常生活中其他的家用电器也向着这个方向发展着。对于智能饮水机的设计融合了很多计算机关于硬件方面和软件方面的设计研究成果。因为饮水是人类日常生活中不可或缺的一部分，它与人们的生活息息相关，所以对于智能饮水机的研究设计，非常的有前景，智能饮水机具有强大的市场竞争力。科学知识的进步改变了世界，使人们的生活更加的文明开化，尤其是人们对于机械智能控制的广泛应用，使人们的生产生活带来了巨大的变革。利用科技知识和微型计算机的功能，使得人类的生活变得更加的方便。然而，对于整个计算机来说，整体结构过于精密且贵重，计算机的很多功能在人们的日常生产生活中，得不到全面而充分的应用，所以只需实现微型计算机部分功能的单片机应运而生。单片机与微型计算机相比更加的便于使用，单片机可以根据不同的实际要求作出不同的改变。饮水机的使用数量逐年上升，人们对其功能的多种多样性的要求也不断变大，所以，对智能饮水机的需要就渐渐显露了出来。在饮水机步入高潮的今天，它的市场十分活跃，已经成为了每个公司和家庭等必不可少的日常生活用品。然而，我们对饮水机的选择已经不是停留在过去的眼光，而是高标准，不仅使用而且要求外形脱俗，而在功能上，我们也有了更高的要求。因此，智能饮水机已是饮水机发展的必然趋势。
关键词：STC89C52；DS18B20；智能
Abstract
With the gradual improvement of people's living standard, the simple water dispenser is far from meeting People's Daily needs. The improvement of people's living standards and a series of reasons, people pay more attention to the quality of life and their own health in the fast-paced today. And intelligent drinking water machine is in such an environment has been rapid development and technical maturity.
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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℃。
（3）用十进制数码管显示水的实际温度。
（4）采用适当的控制方法，当设定温度突变（由40℃提高到60℃）时，减小系统的调节时间和超调量。
（5）温度控制的静态误差≤0.2℃。
第2章饮水机概况2.1饮水机功能介绍本机是公司最新研制IC卡智能型温热饮水机，采用了国际上成熟的IC卡智能控制、计费技术，具有体积小，使用简单，重量轻，无污染，低噪声，省电耐用等优点。
本机采用全新IC卡自动计费系统，有效地解决目前人们饮水难，管理难、收费难等社会上存在的种种困扰，进一步推动纯净饮用水健康、良性发展。
本饮水机与水接触的部件均采用进口食品级无毒材料制成，效率高,寿命长，符合国家卫生标准。
2.2饮水机涉水管路系统图图2-11-储水罐；2-出水口；3-入水管；4-气管；5-排污口一外部结构图图2-2序号名称序号名称序号名称1 水瓶抱箍 5 水龙头9 显示屏2 水瓶箍锁 6 接水盒10 IC卡插口3 聪明座7 制热指示灯11 电源线4 IC控制面板8 制热开关12 固定架总成第3章电气原理图3.1电气原理图图3-13．2饮水机电气控制走向A、功率板：第4章各种卡片使用及功能4.1 安装卡：专门用来启动饮水机A安装卡上存有机器收费费率。
B插入安装卡时，机器显示屏上显示“good”,表示安装成功。
C在使用IC卡饮水机之前，必须用安装卡对机器进行安装。
D当机器收费费率需要修改时，请用修改后的安装卡重新对机器进行安装。
4.2 用户卡：及用户消费卡A需要饮水时，将用户卡插入卡口，显示屏上显示卡上所剩余额。
同时放水阀打开。
B出水口定量供水，当需要再次喝水时，请将卡拔出，重复插入，即可获得定量的饮用水。
C用户卡可反复充值。
4.3 统计卡：专门用来统计销售情况A、可统计出每台机器每个阶段的销售额。
B、插入统计卡，显示屏上显示“good”即可。
C、每次统计完之后，将饮水机的销售额清零。
4.4 清洗卡：专门用来清洗机器A、当饮水机需要清洗时，插入清洗卡即可打开出水阀。
B、插入清洗卡后，出水阀自动打开，同时显示屏上显示“good”，直到拔卡为止。
第5章使用注意事项1．请先将固定架总成按图纸安装要求固定在墙上, 然后将饮水机平稳地固定在固定架总成面上。
2 饮水机应置于人多、方便、干燥、阴凉通风的地方，并避开可能有液体喷溅的地方，请勿靠近发电机或其他有强磁干扰的电器，以免影响整机正常工作。
3饮水机在初次使用前用户应进行消毒处理，具体方法是：用0.25公斤加有活化剂的CLO2与5公斤纯净水混合配制成消毒液。
将消毒液由聪明座注入饮水机持续消毒20分钟后，松开底版下热罐排水阀堵头上的卡簧，拔掉堵头，排空消毒液，然后塞上堵头，再用纯净水注入机内进行冲洗，直至排污管出水无气味为止，最后塞紧堵头，装上卡簧。
4．将接水盒按前页结构图中位置装好。
5不要改装电源插头，也不要加长电源线，以免导致过热和火灾。
第6章单片机温度控制系统设计（一）温度是工业控制中主要的被控参数之一，特别是在冶金化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足重轻作用。
对于不同场所、不同工艺、所需温度高低范围不同、精度不同，则采用的测温元件、测温方法以及对温度的控制方法也将不同；产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同，则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同因而，对温度的测控方法多种多样。
随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。
利用微机对温度进行测控的技术，也便随之而生，并得到日益发展和完善，越来越显示出其优越性。
本设计即用微机对温度进行实时检测与控制。
系统功能及实现原理：系统设计目标用单片机对温度进行实时检测和控制，以解决工业及常生活中对温度的及时自动控制问题；用十进制数码显示实际温度值，方便人工监视；用键盘输入温度控制范围值，便于在不同应用场所设置不同温度范围值。
当实际温度值不在该范围时，系统能自动调节温度，以保持设定的温度基本不变，达到自动控制的目的。
系统的温度最小区分度为 1℃。
在环境温度变化时，温度控制的静态误差小于等于0．5℃。
系统设计的出发点在达到对温度的检测和控制的基础上，达到一定的测控精度，并尽量使系统的可靠性高、稳定性好、性价比高、速度快、使用灵活、实现容易、便于扩充。
设计原理本设计采用 89(251单片机应用系统来实现设计要求，因 89C51在片内含 4KB的 EEPROM，不需外扩展存储器，可使系统整体结构简单。
利用 89C51串行口输出工作方式，使 89C51的利用率大大提高，外部电路得以简化。
89C51可直接对键盘进行扫描读数，可直接用串／并转换模块 74LS104驱动 LED显示温度值。
因其利用率高负载重，后向电路只需加一块同向驱动器即可正常工作。
在串行传输数据时，频率可达到 1MHz对温度的显示完全达到测控精度要求。
具体方案硬件电路由单片机、拨码开关显示器、温度采集电路、执行部件等构成，框图见图6-1。
系统硬件电路的元器件选择及其工作原理本系统硬件包括：温度采集器件、A／D转换器件、单片机、I／O设备、键盘输入、控制执行器件等，各实现部分的元器件选择如下。
温度采集器件选择采用集成温度传感器AD590，其具有较高的精度和重复性，不需辅助电源，线性好，使用方便，可实现远距离测量，便于微机系统远程测控。
AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温传感器，可以显示正负温度数值，只需要一个直流电压源(4V～30V)，功率的需求比较低 (1．5Mw，5V)。
其输出是高阻抗 (710Mg2)电流，因而长线上的电阻对器件工作影响不大。
AD590是已作过校正的，共有 I、J、K、LM五挡，M挡精度最高。
K挡精度居中，测温精度为 0．3℃，测温重复性优于 0．1℃，经非线性补偿，精度可达±0．1℃。
放大器件选择微机测控系统中用到的放大器件品种繁多，功能各异，在此选用低失调电压运放 OP07，工作原理见图 6-2。
因信号采集电路输出的电压较小，一般为几百毫伏，故对失调电压要求较严，为保证精度，采用该高精度运放。
也可考虑用单片集成测量放大器。
低失调运放的输入失调电压温漂和输入失调电流温漂都很小，输入失调电压和输入失调电流也很小，因而这类运放精度较高。
OP07采用超高工艺和齐纳微调技术，使其温漂很小，广泛用于精密加法、检波、微弱信号精密放大。
其要求双电源供电，使用温度范围 0～70~C。
一般不需调零，如要调零，可采用调零电位器调整，阻值可选 200KI2。
使用时，先将输入端接地，进行调零调零后，接一输入电压，调节反馈精密可调电阻使输出为输入的 50倍，即得增益为 50。
ADC的选择及其与 CPU的接口电路现阶段生产的 ADC具有模块化、与微机总线兼容等特点，在选择 ADC芯片时，除需要满足用户的各种技术要求外，还须注意：①数字输出的方式；②对启动信号的要求；③转换精度和转换时问；④稳定性及抗干扰性。
逐次逼近式 ADC 具有较高的转换速度、转换程序固定和精度高的特点，适用于快速自动检测系统与多回路的快速数据采集系统，一般是转换速度小于 lms 的场合。
日常生活中温度变化范围不会太大，本系统要求最小温度分辨率为 1℃，假使温度变化范围为 100℃，整个系统的温度采集点应为100×2=200 个，8位转换器分辨率为 1／256，完全满足转换精度要求，故本系统采用 8位逐次逼近式 A_／D转换器 ADC0809，其为双列直插式封装，28只管脚。
CPU与 ADC的输入输出接口电路采用 8212，它是典型的通用 I／O接口。
输入信号 Usr来自采样保持电路的输出，先由 CPU输出一条指令控制启动，而转换总是需要一定时问才能完成，转换结束后，ADC给出一个 DONE／BUSY的状态信息详见图 6-3。
I／O设备单片机是通过 I／O口线与外部电路连接的，I／O 口即可作输人口又可作输出口，即可工作在串行方式下，又可以并行方式工作。
常用的 I／O扩展芯片有 8155、8212、8255、键盘／显示接口8279等。
本系统利用 8951串行口输出工作方式，可直接驱动数码管、发光二极管，直接扫描键盘，充分利用资源，简化系统电路。
2．5 控制执行器件用键盘输入温度控制范围值，此处选用 1O线拨码开关，其简单易行，方便直观，而阵列式键盘或拨码盘结构复杂，使用不灵活。
用共阳极数码管 LED显示温度值。
输出控制部分在此只用各种颜色发光二极管的亮灭进行各温度状态下系统对温度的调节方式的模拟演示。
在实现过程中只要在相应电路中通过继电器驱动电炉、电扇等加温降温执行部件即可。
图 6-1 单片机温度控制系统方案原理示意图图 6-2 OP07工作原理图图6-3 CPU与 ADC接口电路第7章单片机温度控制系统设计（二）7.1 整体方案设计单片机温度控制系统是以MSP430单片机为控制核心。