引言 4
【Abstract】
Temperature control in daily life plays a very important role, too cold or too high temperature will cause inconvenience to our life, with people now living improved, people pay more and more attention to health, and diet, we drink water to also pay attention to, now people generally like to drink boiling water, and now people the general use of drinking fountains drinking boiling water, I design a drinking water machine can adjust the drinking machine insulation temperature, can let you drink the health of the water with any temperature.The design for a microcontroller based on the drinking water machine temperature control system, through the display water temperature, keyboard or switch the heating or cooling, can set the temperature of upper and lower limi *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$ 
ts, when the temperature
exceeds the set value with a warning function.
Keywords: single chip microcomputer; temperature control; temperature display; alarm
引言
本课题设计饮水机温度控制系统是为了使水保持一定温度，方便人们饮用。该温度控制系统是使用DS18B20对温度进行采集，以AT89C51单片机为核心控制器件，控制固态继电器对加热管加热从而达到对温度的控制。本系统是由饮水机、单片机、控制器、温度报警、独立键盘等组成。使温度在低于95℃前自动加热，高于95℃时自动报警，然后通过键盘调节温度上下限，使温度显示在1602显示器上（温度精度检测为±1℃）。
一、系统原理设计
（一）设计思想
此次的设计先从硬件设计上着手。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，由于了DS18B20，它是数字温度传感器，本设计所使用的51单片机内部带有AD转换模块，所以不需要把模拟量转换为数字量，这样既节省了成本，又使设计更加方便。
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。
（二）系统框图
系统框图设计如图1所示：
图1 饮水机温度控制硬件电路图
系统工作原理：上图要想达到设计要求及1，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。
二、硬件设计
(一)AT89C51
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。
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，本设计选用的中心控制器为AT89C51单片机。
1单片机最小系统
单片机最小系统如图2所示，本单片机最小系统由主控器AT89C51、时钟电路和复位电路三个部分组成。单片机AT89C51控制着整个系统的工作，而时钟电路在单片机工作室产生必要的信号，复位电路使整个系统能够正常、有序、稳定地工作。
图2单片机最小系统图
（二）电路设计
1时钟电路
单回路流量控制系统设
时钟电路用于产生AT89C51单片机工作中所需要的时钟信号。其电路与AT89C51的连接如图3所示。AT89C51单片机本身就是一个结构相对比较复杂的单片机。要想达到本论文想要的结果就需要使其指令能够与时间次序同步起来。
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。
图3单片机时钟图
2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4单片机复位电路图
3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5 温度传感器原理图
4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，由于本系统的设计特点独特，所以采用1602液晶显示器来显示温度的变化。而本系统设计要求温度检测范围0℃～95℃，精度±1℃。本次设计的电路显示的应该有两个必须要具备的特点，一是根据时间的变化来显示引水机水箱的水温值，另一个是温度的上限值和下限值要在显示键盘上显示出来。其电路连接如图5所示。
控制电路工作原理：当AT89C51的RXD口输出一个高电平时，三极管开始工作，驱动继电器k1工作，继电器k1呈导通状态，加热装置开始工作。同样，当AT89C51的TXD口输出一个高电平时，三极管开始工作，驱动继电器k2工作，继电器k2开关闭合，制冷装置开始工作。

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