基于单片机饮水机温度控制系统的设计
毕业论文--基于单片机饮水机温度控制系统的设计
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℃。
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。
基于单片机饮水机温度控制系统的设计
自动水温加热器设计一.测控大作业要求自动水温加热器设计加热体：交流电阻丝500W测温传感器：热电偶要求：能够检测水的温度，控制水温为设定值，允许少量偏差，比如温度45摄氏度设计步骤；传感器的信号输出，信号放大，滤波，电平偏移，A/D，PID控制，显示等。
二.设计目标设计一个基于单片机的加热器的温度控制系统，以AT89C51单片机为控制核心，以传感器AD590采集温度信号，放大后经ADC0809将模拟信号转换为数字信号，送入单片机AT89C51，通过软件编程AT89C51可以驱动各个管脚连接的功能模块实现各个功能，如温度采集、温度设定、显示、示警等。
该系统可以实时检测加热器水箱的水温，并且可以通过数码管显示加热器水箱水温度数，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0~95C，精度土1C,当温度超过设定值时具有示警功能。
三.方案总设计以单片机系统为核心的控制方案，其原理框图如图1所示。
本方案通过温度传感器将温度信号转换为电流信号，信号放大后，经A/D转换器，A/D转换器将进来的模拟信号转换成数字信号，然后送到单片机处理，并将采集 的温度值与键盘设定的温度值进行比较，根据比较的结果，单片机输出相应 的信号来控制外部设施，达到控制加热器加热或压缩机制冷的目的。
还具有 显示、报警等功能。
图1方案原理框四. 电路设计4.1单片机最小系统设计本设计单片机最小系统如图 2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。
显单示片键 机盘示 -------警受控对象图2单片机最小系统4.1.1单片机选择AT89C51单片机是ATMEL 公司的AT89系列单片机的其中一种，该系 列是当今世界上最新型的电擦写八位单片机之一，和51系列完全兼容，低电压、低电流、低功耗，价格低廉，很受用户欢迎。
基于单片机的饮水机温度控制系统的设计说明
科技师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：电气工程与其自动化学生姓名：杰学生学号： 9310080208指导教师：郭秀梅2012年 5 月 27 日科技师学院教务处制摘要随着社会的发展，温度的测量与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与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 designsa temperature control system with the SCM and temperature sensor.It describesthe 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.Thetemperature 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 dispense1 绪论11.1课题研究的目的与意义11.2课题研究现状分析11.3技术指标12总体设计22.1系统设计方案22.2系统结构框图23硬件设计33.1单片机选择33.1.1 AT89C51单片机的主要性能43.1.2 AT89C51引脚功能说明43.1.3 AT89C51最小应用系统的设计63.2温度传感器的选择73.2.1方案一应用DS18B20传感器73.2.2方案二应用AD590温度传感器113.3电源电路的选择123.3.1方案一采用串联式直流稳压电路133.3.2方案二采用三端集成稳压器133.4加热器电路的选择143.5制冷器电路的选择153.6水位探测器的选择163.7显示电路的选择163.8报警电路的选择174软件设计184.1系统主程序184.2按键处理子程序204.3温度监测子程序23结论24参考文献25致261 绪论1.1课题研究的目的与意义随着社会的发展以与节能的需求，温度的测量与控制变得越来越重要。
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--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。
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自动水温加热器设计
一．测控大作业要求
自动水温加热器设计
加热体：交流电阻丝500W
测温传感器：热电偶
要求：能够检测水的温度，控制水温为设定值，允许少量偏差，比如温度45摄氏度
设计步骤；
传感器的信号输出，信号放大，滤波，电平偏移，A/D，PID控制，显示等。
二．设计目标
设计一个基于单片机的加热器的温度控制系统，以AT89C51单片机为控制核心，以传感器AD590采集温度信号,放大后经ADC0809将模拟信号转换为数字信号，送入单片机AT89C51，通过软件编程AT89C51可以驱动各个管脚连接的功能模块实现各个功能，如温度采集、温度设定、显示、示警等。
该系统可以实时检测加热器水箱的水温，并且可以通过数码管显示加热器水箱水温度数，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，当温度在设定的围时正常工作，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，温度检测围0~95℃，精度±1℃，当温度超过设定值时具有示警功能。
三．方案总设计
以单片机系统为核心的控制方案，其原理框图如图1所示。
本方案通过温度传感器将温度信号转换为电流信号，信号放大后，经A/D转换器，A/D 转换器将进来的模拟信号转换成数字信号，然后送到单片机处理，并将采集的温度值与键盘设定的温度值进行比较，根据比较的结果，单片机输出相应的信号来控制外部设施，达到控制加热器加热或压缩机制冷的目的。
还具有显示、报警等功能。
图1方案原理框
四．电路设计
4.1 单片机最小系统设计
本设计单片机最小系统如图2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2 单片机最小系统
4.1.1 单片机选择
AT89C51单片机是ATMEL公司的AT89系列单片机的其中一种，该系
列是当今世界上最新型的电擦写八位单片机之一，和51系列完全兼容，低电压、低电流、低功耗，价格低廉，很受用户欢迎。
其管脚图如图3所示。
图3 AT89C51管脚图
4.1.2 时钟电路
时钟电路用于产生AT89C51单片机工作时所必需的时钟信号。
虽然AT89C51有部振荡电路，但要形成时钟，必须外接元件。
外接晶体以及X1和X2构成并联谐振电路。
晶体的振荡的频率的围通常是在1.2MHＺ到12MH
之间。
晶体的频率越高，则系统的时钟频率就越高，单片机的运行速度也Ｚ
就越快。
AT89C51单片机常选择振荡频率6MHＺ或12MHＺ的石英晶体，考虑到本设计所用的各种器件对时钟频率的要求及整体电路的简洁性，本设计选用的是振荡频率为6MHＺ的石英晶体。
4.1.3 复位电路
AT89C51的复位是由外部的复位电路来实现的。
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。
上电复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的。
只要Vcc的上升时间不超过10ms，就可以实现自动上电复位。
当时钟频率选用6MHＺ，电容C 选用22μF，电阻R选用1KΩ。
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。
4.2 温度采集电路设计
根据加热器的特性及本设计的特点，本设计的温度采集电路分为两路，其中一路是采集一个水箱热水的温度，另一路是采集另一个水箱凉水的温度，因为两路都是对加热器水箱温度的采集，因此，其元器件及电路连接是一样的。
这部分电路主要器件有：温度传感器、电位器、运算放大器、电阻等。
它的主要功能是把采集到的温度转换成电压，然后输入到A/D转换器转换。
温度传感器选用AD590，运算放大器用LM741。
温度传感器AD590的温度检测围在-55℃～+150℃，而且精度很高，非线性误差为±0.3℃。
达到本设计温度检测围为0℃～95℃，精度±1℃的设计要求。
LM741是单片高性能补偿运算放大器，具有较宽的共模电压围，它的特性是：不需外部频率补偿、具有短路保护、失调电压到零的能力、较宽的共模和差模电压围、功耗低、无阻塞现象。
而电位器选用阻值分别为2K和50K。
其电路图如图4所示。
图4 温度采集电路
温度传感器AD590将温度信号转换成电流信号，然后经过3个由LM741、电位器和电阻组成的转换电路OPA1、OPA2、OPA3。
OPA1主要是将AD590输出的电流转换为电压。
而OPA2是做零位调整，最后OPA3将电压放大。
本设计共有两路采集电路，放大后的电压也就是输出电压，它们分别是V01、V02，V01、V02分别作为A/D转换器的两路模拟输入信号。
4.3 A/D转换电路设计
A/D转换部分电路的功能主要是将采集部分采集来的模拟信号转换成数字信号，然后输送到单片机进行数据处理。
A/D转换部分电路主要器件有ADC0809、74LS02、74S74等。
ADC0809与AT89C51连接电路如图5所示。
图5 A/D转换电路
A/D转换器ADC0809共有八路模拟输入端，由于本设计温度采集只有两路，因此只用到两路模拟输入端，其输入通道为IN0、IN1。
这两个通道的数据分别是温度采集电路的输出信号V01、V02，也就是转换为电压值的加热器两个水箱水的温度值。
选择这两个通道需要通过设置ADC0809的ADDA、B、C的值，因为它对应的是八路模拟信号，而本系统只有两
路模拟信号输入，因此，只需要将低位ADDA连到AT89C51的P2.2口，并根据P2.2口的电压是低电平或高电平来选择要检测哪个通道，当ADDA 值为0时选的是IN0通道，当ADDA为1时选的是IN1 通道。
而ADDB、ADDC只需接地即可。
4.4 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，根据本系统的设计特点，采用七段LED数码管作为显示器。
而本系统设计要求温度检测围0℃～95℃，精度±1℃。
数码管只需显示两位即可达到要求，因此，显示部分电路采用两个一位的LED数码管来组成显示器，没有要求显示小数点，LED数码管的dp脚悬空。
本设计显示电路的应用有两点，一是实时显示加热器水箱的水温值，另一个是显示键盘设定的温度上、下限值。
其电路连接如图6所示。
图6 显示部分电路
通过一个74LS47连接7个100欧姆的电阻来驱动数码管显示。
数码管的V CC脚分别连接到两个三极管的共射极，而三极管的共基极连到一起接到+5V电源上。
共集极分别连接两个4.7K的电阻接到单片机AT89C51的P1.4、P1.5管脚。
LED显示块是由发光二极管显示字段的显示器件。
在单片机应用系统中应用非常普遍，通常使用的是七段LED，这种显示器有共阳极和共阴极两种，本设计选用的是共阳极。
共阳极LED显示器的发光二极管的阳极连接在一起，通常此公共阳极接正电压5V。
当某个发光二极管的阴极接低电平时，发光二极管被点亮，相应的段被显示。
4.5 键盘电路设计
根据本系统的设计特点及要求，键盘的功能主要是用来设置温度上下限，因此本设计采用独立式键盘来完成这一功能要求。
其电路连接如图7所示。
图7 独立式键盘与AT89C51连接图
本设计，采用四按键键盘，所以在四个I/O口上接四个按键组成一个四按键的简易式键盘。
各线通过电阻接+5V，当键盘上没有键闭合时，所有的线断开，呈高电平状态。
当键盘上某一个键闭合时，该键所对应的线与连接单片机的线短路。
当S1键按1下，进入加热或制冷模式后，数码管显示为00，00代表温度设置起点温度。
再按下按键S2数码管显示值将逐步从个位数往上加，直到想要设置的温度值，而按键S3是步进减键，按键每下一次，个位数减1。
S4键是确定键，通过它来确定前面所设定的数值。
4.6 报警电路设计
报警电路主要是由发光二极管和蜂鸣器组成的，具有声、光报警功能的简单电路，其电路如图8所示。
当温度超过设置的上、下限时，P2.2口输出高电平，三极管导通，蜂鸣器工作，发出声音。
P2.3口输出高电平时，发光二极管正向导通，发光报警。
图8 报警电路
4.7 控制电路设计
该电路是由两个固态继电器作为控制开关，一个继电器控制加热装置，另一个继电器控制制冷装置。
为了实现输入与输出的隔离，器件采用了高耐压的光耦合器。
控制部分电路图如图9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J1工作，继电器J1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J2工作，继电器J2开关闭合，制冷装置开始工作。
图9 控制电路。