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单片机的智能温控饮水机的设计

2020-02-02 09:57编辑: www.jxszl.com景先生毕设
【摘要】
温度控制系统,可以说是无所不在的,热水系统,空调系统,冰箱,电饭煲,电风扇等家电,以及高的速度和效率的掌上电脑和电子设备都需要提供温度控制功能。该系统的设计,可用于饮用水加热器的温度控制系统和其它电气回路。 AT80C51单片机为核心,通过三个数字显示温度和4键实现人机对话,采用单总线温度转换芯片DS18B20采集温度,并通过实时的数字显示,并提供了多种经营的灯光,指示系统现在的状态下,例如:温度设定,加热,加热停止,该系统由四个按钮来控制加热的温度和工作模式。
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关键字:单片机;数码管显示;单总线;DS18B20
   目    录
第一章  绪论    1
1.1选题背景    1
1.2单片机的发展趋势    1
1.3主要研究的内容    2
第二章 系统总体设计方案    2
2.1硬件设计方案    2
2.2软件设计方案    3
第三章 系统硬件设计框架    4
3.1单片机最小系统电路    4
3.2键盘电路    5
3.3数码管显示电路    6
3.4 温度采集电路    8
3.5 电源电路    8
3.6 报警电路设计    9
3.7 加热管控制电路设计    10
第四章 系统软件设计框架    10
4.1 主程序设计    10
4.2读取温度模块程序设计    12
4.3键盘扫描处理程序设计    14
4.4 报警处理流程程序设计    15
第五章 结束语    15
参考文献    16
致   谢    16
附 录A    17
附 录B    18
第一章  绪论
1.1选题背景
在现代工业生产中,经常使用的温度是被控制的主要参数。例如:在冶金工业,化学工业,电力工程,造纸行业,机械制造,和其他很多方面,人们需要各种炉,热处理炉,电抗器和锅炉温度检测和控制。虽然温度控制系统的生产计划,也有很多的各种选项的利弊,因为通过比较,或者使用的好单芯片,采用微控制器来控制温度,温度可不仅大大提高了技术规格指责,但也容易控制,组一个大国的简单性和灵活性等,这样可以大大提高产品的数量和质量。因此,温度控制芯片是工业生产中经常遇到的一个问题。         
单片机具有体积小、价格低廉、功能齐全、可靠性高等方面的独特优点,在各个领域获得了广泛的应用。在我国,近几年单片机的应用研究发展进展很快,特别是在工业控制、产品自动化、分布式控制系统中都已取得了一些可喜的成果。现在,一个学习和应用单片机的热潮正在一些工厂、企业、科研单位、高等院校中兴起 。 
本次设计为一种基于单片机的温度控制系统,饮水机的设计,该系统可以实时检测饮水机罐温度,并可以数字显示分配器度水温,你可以切换到选择通过键盘或冷却或加热,就可以人工上部限制,如加热水的温度,当机内的温度的范围内设定工作,低于下限温度控制的加热器加热,如制冷,当温度高于所述压缩机的冷却水的上限,当温度超过设定值时的警告功能。             
1.2单片机的发展趋势          
单片机对对温度的控制是工业生产中经常使用的控制方法。自从1976年Intel公司推出第一批单片机以来,八十年代单片机技术进入快速发展时期,近年来,随着大规模集成电路的发展,单片机继续朝快速、高性能方向发展。单片机主要用于控制,它的应用领域遍及各行各业,小至日常生活中的冰箱、彩电,大到航天飞机,单片机都可以大显其能。单片机将微处理器、存储器、定时/计数器、I/O接口电路等集成在一个芯片上的大规模集成电路,本身即是一个小型化的微机系统。单片机技术与传感与测量技术、信号与系统分析技术、电路设计技术、可编程逻辑应用技术、数据库技术以及数据结构、数据网络通信、微机接口技术、软件工程、计算机操作系统、高级语言程序设计、汇编语言程序设计、数字信号处理、制造工艺、自动控制、仪器仪表结构设计和误差分析等的结合,使得单片机的应用非常广泛。同时,单片机具有较强的管理功能。采用单片机对整个测量电路进行管理和控制,使得整个系统智能化、功耗低、使用电子元件较少、内部配线少、成本低,制造、安装、调试及维修方便。        
1.3主要研究的内容
本系统上电后数码管显示当前测量温度,此时加热指示灯和保温指示灯均不点亮;若此时按“自动加热”键,则单片机自动将预加热温度设置为80℃并开始加热,送出加热信号,点亮加热指示灯;如果按温度设置键,则进入预加热温度的界面设置,此时数码管闪烁并显示预设置温度,此时通过按 “+”和“-”的按键进行设置温度,预设置的温度按“5”递增或递减,设置好温度之后再按一次温度设置按键确定,单片机保存预设置温度,并开始加热;
如果实测温度大于或等于预设置的温度,则单片机提示停止加热信号并熄灭加热指示灯,点亮保温指示灯,且当超过预设置温度时发出报警;
当温度下降到预设置5度以下温度时,单片机会发出加热信号,同时熄灭保温指示灯,点亮加热指示灯,依次循环控制;          
完成加热管报警电路、控制电路的设计,重点设计好临界点问题。

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