基于单片机的智能饮水机的设计毕业论文

基于单片机的智能饮水机的设计毕业论文

目录

前言 (4)

1绪论 (6)

1.1课题研究的背景 (6)

1.2市场饮水机现状 (6)

1.3课题研究的目的和意义 (7)

1.4智能饮水机的主体功能 (8)

1.5课题设计的主体容 (9)

2 智能饮水机的硬件结构设计 (10)

2.1智能饮水机的总体设计 (10)

2.2元器件选择 (11)

2.3AT89S52的主要性能 (11)

2.3.1 AT89S52功能特性描述 (12)

2.3.2 AT89S52晶振电路的设计 (13)

2.4测温电路的设计 (14)

2.4.1 DS18B20的引脚图及方框图 (14)

2.4.2 DS18B20主要性能 (16)

2.4.3 DS18B20功能特性描述 (16)

2.4.4 DS18B20供电方式 (19)

2.5主控系统 (20)

2.6输入控制 (21)

2.7显示部分 (22)

2.8其他功能部分 (24)

3 智能饮水机的软件设计 (27)

3.1系统分配方式 (27)

3.2主程序设计 (28)

3.3各模块程序设计 (31)

3.3.1 温度检测程序设计 (31)

3.3.2 显示程序设计 (35)

3.3.3 键盘扫描程序 (37)

3.3.4 延时程序 (42)

4 调试及性能分析 (43)

4.1软件调试 (43)

4.1.1 新建工程 (43)

4.1.2 新建文本 (44)

4.1.3 添加文本 (44)

4.1.4 程序编译 (45)

4.2硬件调试 (46)

4.2.1 电源电路的仿真 (46)

4.2.2 出水电路模块的仿真 (46)

4.2.3 加热模块电路的仿真 (47)

4.2.4 显示模块电路的仿真 (48)

4.2.5 报警电路的仿真 (49)

4.3性能分析 (50)

结论 (50)

致谢 (52)

参考文献 (54)

参考文献 (54)

附录1 (55)

附录2 (57)

附录3 (58)

前言

随着“信息时代”的到来，作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步，其应用领域越来越广泛，对其要求越来越高，需求越来越迫切。传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。

由于传感器能将各种物理量、化学量和生物量等信号转变为电信号，使得人们可以利用计算机实现自动测量、信息处理和自动控制，但是它们都不同程度地存在温漂和非线性等影响因素。传感器主要用于测量和控制系统，它的性能好坏直接影响系统的性能。因此，不仅必须掌握各类传感器的结构、原理及其性能指标，还必须懂得传感器经过适当的接口电路调整才能满足信号的处理、显示和控制的要求，而且只有通过对传感器应用实例的原理和智能传感器实例的分析了解，才能将传感器和信息通信和信息处理结合起来，适应传感器的生产、研制、开发和应用。另一方面，传感器的被测信号来自于各个应用领域，每个领域都为了改革生产力、提高工效和时效，各自都在开发研制适合应用的传感器，于是种类繁多的新型传感器及传感器系统不断涌现。温度传感器是其中重要的一类传感器。其发展速度之快，以及其应用之广，并且还有

很大潜力。

为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。本文利用单片机结合温度传感器加以简单的按键控制及显示等功能实现了对智能饮水机的控制，为我们对单片机系统的学习提供了很好的真实素材。

本设计实用性及综合性比较强，设计系统不仅可以作为智能饮水机的控制系统，如果稍微改装可以做环境温度检测系统、实验室温度监控系统等等。课题主要任务是完成水温检测并利用单片机实现温度调节并加以显示、报警、锁定等功能。该系统具有操作方便，控制灵活、实用等优点。

本设计系统包括温度传感器，键盘输入模块，输出控制模块，数据传输模块，温度显示模块和出水驱动电路等部分。文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。整个系统的核心是进行温度监控及调节，完成了课题所有要求。

1绪论

1.1 课题研究的背景

从饮水机问世以来，在中国的发展趋势逐年增加。饮水机的使用量逐年增长，随着人们生活水平的提高，人们对其功能的要求也越来越高，所以，对智能饮水机的需求就逐渐显现了出来。

饮水机是采用瓶装水或者自来水经净水器净化作为水源，利用电能对其进行加热，一年四季提供常温水或热水的饮水电器。饮水机基本能满足人们日常的饮水、泡茶、冲咖啡、即食食品以及调制冷饮的各种需要。饮水机具有饮水时尚、结构简单、操作方便、清洁卫生、价廉物美等优点。

在饮水机进入高潮的今天，市场十分活跃，然而，消费者对饮水机的选择不是停留在过去的眼光，而是高标准，不仅实用而且要求外形脱俗，跟上时代潮流步伐，尤其在其功能方面要有更高的要求。

当前绝大多数厂家生产的饮水机都采用智能化控制。因此，智能饮水机已是饮水机发展的必然趋势。

1.2 市场饮水机现状

可以这样说，现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭煲、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤

设备，五花八门，无所不在。饮水机也不例外。

单片机按其应用围可分为通用型和专用型两类。家用电器多采用专用型单片机，如日本NEC公司开发的7500系列和75X00系列4位单片机、美国国家半导体公司的COP400系列4位单片机，以及日本松下公司的MN1400系列、美国Zilog公司的Z8系列以及日本富士通公司的MB88系列等专用型单片机。家用电器所采用的通用型单片机，主要是Intel 公司的MCS系列产品。

目前饮水机基本上都采用单片机控制，但各厂家生产的饮水机单片机控制所达到的功能各不相同。智能化，多功能必定是发展趋势。

1.3 课题研究的目的和意义

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。

目前广泛使用的饮水机，具有价格低廉，制造简便等优点。但是随着用户长时间使用，这些饮水机功能单一、能耗较大、长时间饮用饮水机的水对健康不利等缺点逐渐暴露出来。

传统的饮水机的局限性一般体现在以下几个方面：第一,功能相对简单。只有简单的温度控制，而且用户还不能自己根据自己的喜好设定温控参数。第二,能耗较大。在没有人使用的时候饮水机也处在开机状