目 录
一、引言 5
二、系统设计和元器件选择 5
（一）系统设计 5
（二）元器件选择 6
三、系统硬件设计 8
（一） 单片机控制电路 8
(二)温度采集电路   9
(三)电源电路 9
（四）报警电路 10
（五）显示电路 11
(六)按键电路 12
(七)加热控制电路 13
（八）总电路 14
四、软件设计 16
（一）系统主程序设计  16
（二）显示程序设计 17
（三）温度检测程序设计 17
五、系统的调试 18
（一）调试 18
（二）原件清单 18
（三）实物图 19
六、总结 20
参考文献: 22
致 谢 23
附录 24
一、引言
通常传统饮水机的不足主要表现在这些方面：第一，能耗比较大。当饮水机没有人使用的情况下也在进行工作会导致能源的浪费，在能源短缺的今天这个方面急需解决。第二，能实现的功能较少。只存在单一的温度控制，并且使用者无法按照本身的喜好来设置所需的水温。第三，如果人们较长时间一直饮用饮水机里的水对身体健康存在负面的影响。因为多次重复加热形成“千滚水”对身体有害。就是要根据人们生活上对水的需求来设计本次的智能饮水机。一开始要使水烧开，然后要保存水的温度，水烧热后会提醒用户还要有防干烧等功能，使用户便于使用。饮水机的主控制，可以在一定程度上减少二次污染，避免每一次要使水煮沸，节约能源，更达到人们对饮用水的需求。智能饮水机因为运用了电子技术原理，能够更好地完成对水温的控制和检测，应用前景更加广泛。这次设计的主要目的在于，设计出一个崭新的智能控制系统，使该系统具有温度检测与控制、液位报警等功能。
二、系统设计和元器件选择
（一）系统设计
本次设计的智能饮水机具有自动监测水温且实时显示水温，自动加热，达到温度保温，自动断电防止干烧等功能。
设计的智能饮水机显示功能加热灯（红色）：接通电源后按下加热键，
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对水温的控制和检测，应用前景更加广泛。这次设计的主要目的在于，设计出一个崭新的智能控制系统，使该系统具有温度检测与控制、液位报警等功能。
二、系统设计和元器件选择
（一）系统设计
本次设计的智能饮水机具有自动监测水温且实时显示水温，自动加热，达到温度保温，自动断电防止干烧等功能。
设计的智能饮水机显示功能加热灯（红色）：接通电源后按下加热键，加热指示灯亮，表示烧水工作开始。保温指示灯（绿色）：灯亮提示水已经达到设定温度并在保温状态。防干烧报警灯（黄色）：灯亮表示饮水机里没有水，自动断电，防止干烧。数码管：显示当前水的温度。蜂鸣器：响起后说明饮水机缺水，提醒使用者加水。
  通过对设计任务的剖析，能够把大致的设计方案给拟定下来，即单片机是主要部分，周围设计水位检测电路、温度传感器、加热控制电路、显示电路、电源电路等。通过软件编程来实现对硬件的通信和控制，从而实现设计的要求。
所设计的硬件体系由单片机控制电路、温度采集电路、电源电路、按键电路、显示电路、加热控制电路、报警电路构成。主控单元的设计采用单片机来实现，含有对输入的信号接收与控制，还有控制其他功能电路等。通过编写软件程序来实现要求的功能：传感器部分主要是为了控制饮水机中水的温度并检测出来传送给单片机，这里我们采用DS18B20智能温度传感器。加热控制主要实现对饮水机的加热以及各方面的加热要求控制。电源是为了给饮水机供给必须的电能，以确保饮水机的正常运行。该系统的总体框图如图1所示。
图1 总体框架图
（二）元器件选择
主机单元由单片机和相关存储器组成，是设计的核心。主要部分器件名称及其在电路中的主要功能如下：
(1)STC89C52单片机: 完成数据采集过程和方式以及报警过程。是系统的核心处理器，起初单片机将利用传感器检测到的水温与设定的温度值做出对比，假如低于或者高于设定的参数，则把信息传输出去时的控制和加热元件的工作状态，从而实现对温度的控制。高性能、低功耗的STC89C52单片机为一种CMOS 8位微控制单片机，是一种可编程的FLASH 存储器。在所在的单独芯片上，STC89C52单片机拥有灵活的8位CPU和可轻松编程的FLASH ，并且STC89C52单片机还是众多嵌入式控制单片机中能够提供最灵活、最有效的应用系统。如图2所示


图2 STC89C52单片机
（2）DS18B20温度传感器： DS18B20温度传感器被作为温度收集元件。它是一个单线数字温度传感器，使用一个单线总线型结构，集温度测量、A / D转换、直接数字输出，I / O线可以传输数据和命令，并可以用作电源线,它的温度测量范围是- 55℃~ + 125℃，正负0.5℃的准确性；在使用中没有外部设备，可以使用数据线或外部电源供电，电源电压范围3.3 ~ 5.5 V。还拥有的特点：DS18B20可达到更多的网络功能，多个DS18B20能够在一个三线并联，达成网络的多处温度测量。温度检测面广，DS18B20在使用中不需要任何外围元件。DS18B20测量的温度能够转换成串行的数字信号，可以进行单片机的处理。DS18B20有64个内部的ROM，和一个9字节的寄存器单元。并且DS18B20温度传感器还有着非常简洁的管脚设置，如图3所示。


图3 DS18B20
（3）数码管：显示当时的水温。
（4）各种LED灯和蜂鸣器：显示饮水机的各种工作状态以及异常报警。
（5）按键：输入模块，控制启动加热。
（6）继电器：控制加热部分。
三、系统硬件设计
（一） 单片机控制电路
主控单元是以单片机为主要元件的。本次的选择为STC89C52单片机。STC89C52单片机中的P1口拥有8个单独的按键
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