智能饮水机毕业设计
饮水机毕业设计

饮水机毕业设计饮水机毕业设计在如今的社会中,人们对饮用水的质量和安全性越来越关注。
饮水机作为一种常见的家用电器,为人们提供了方便快捷的饮水方式。
然而,随着科技的不断进步和人们对生活品质的要求不断提高,传统的饮水机已经无法满足人们的需求。
因此,我决定以饮水机为主题进行毕业设计,设计一款更加智能、高效、环保的饮水机。
首先,我将在设计中加入智能化的元素。
通过连接互联网,饮水机可以实现与手机或其他智能设备的互联互通。
用户可以通过手机APP远程控制饮水机的开关、调节水温、选择不同的饮用模式等。
同时,饮水机还可以通过传感器实时监测水质,并将数据反馈给用户。
这样一来,用户可以随时了解到自己所饮用水的质量,保证自己和家人的健康。
其次,我将注重饮水机的高效性。
传统的饮水机在制冷和加热方面存在能耗高、速度慢的问题。
为了解决这个问题,我将采用更加节能高效的制冷和加热技术。
例如,可以采用热泵技术,利用废热进行加热,从而提高加热效率。
同时,通过优化内部结构和增加换热面积,可以加快制冷和加热速度,提高饮水机的工作效率。
此外,我还将注重饮水机的环保性。
如今,环境保护已经成为全球的共识,饮水机作为一个常用的家电,也应该积极响应环保的号召。
因此,在设计中我将尽量减少饮水机对环境的影响。
首先,我将采用可再生能源来供电,例如太阳能或风能等。
其次,我将使用可降解的材料来制作饮水机的外壳和部件,以减少对环境的污染。
最后,我还将加入废水处理系统,将饮水机产生的废水进行处理和回收利用,减少对水资源的浪费。
在设计过程中,我还将充分考虑用户的使用体验。
饮水机的外观设计应该简洁大方,符合现代人的审美观。
操作界面应该简单明了,方便用户操作。
同时,我还将加入智能化的用户反馈系统,通过收集用户的使用数据和反馈意见,不断优化饮水机的性能和功能,提高用户的满意度。
综上所述,我的饮水机毕业设计将以智能化、高效性、环保性和用户体验为核心,致力于设计一款更加智能、高效、环保的饮水机。
毕业论文智能饮水机控制系统

摘要随着计算机技术的发展,单片机技术已成为计算机技术中的一个独特的分支,单片机的应用领域也越来越广泛,特别是在工业控制和仪器仪表智能化中扮演着极其重要的角色。
过去经常采用模拟电路、数字电路实现的电路系统,现在相当大一部分可以用单片机予以实现,传统的电路设计方法已演变成软件和硬件相结合的设计方法。
在实际应用中,单片机经常要与各种传感器相结合组成一定的应用系统,以实现系统的自动检测与控制。
本文所设计的智能饮水机就是单片机结合传感器的一个简单应用。
该系统设计综合单片机以及电子技术理论,从生活实际出发,完善了饮水机的功能。
设计方案中,主要采用数字温度传感器DS18B20组成测温系统作为检测单元,并运用了AT89C52作为主机单元、 X5045EEPROM作为存储单元、HD7279芯片来管理键盘和显示器。
整个设计系统实现三个功能,即加热、对温度上下限的控制和定时加热。
与传统的饮水机相比,由于采用了自动检测和控制的电子设计技术,可较好地实现对水温的测量和控制,具有较广泛的应用前景。
【关键词】温度采集 89C52 X5045 HD7279AbstractWith the development of computer technology, single-chip technology has become the computer technology in a unique branch, SCM applications are increasingly widespread, especially in the industrial control and instrumentation play an extremely intelligent important role. to achieve automatic control of a system to detect sensors often need to control the volume of industrial production in the modern automated production processes in particular, the use sensors to monitor and control the production process parameters, which makes the application of sensors is the extensive, it is no exaggeration to say that almost every project a modern, can not be separated from a variety of sensors. In this paper, drinking fountains designed by the smart sensor is the single-chip combination of a simple application.The system is an integrated single-chip design, as well as the theory of electronic technology, from the reality of life, improve the function of the drinking fountains. Design, mainly composed of digital temperature sensor 18b20 detection unit as a temperature measurement system and the use of the 89C52, x5045, hd7279, clock chips, such as 1302 integrated device. The design system of three functions, namely, heating the upper and lower limits of temperature control and heating time to time. Compared with the conventional drinking fountains, as a result of the use of the automatic detection and control of electronic design technologies to achieve better temperature measurement and control, with a wider range of applications.【Key Words】Temperature acquisition;89C52;X5045;HD7279目录1 绪论 ........................................................................... 错误!未定义书签。
智能家用饮水机的毕业设计16周记录本

智能家用饮水机的毕业设计16周记录本
本周任务:确定设计方案
1. 确定智能家用饮水机的功能需求和技术参数;
2. 分析市场上已有的同类产品的特点和不足之处;
3. 搜集相关的零部件和技术资料,以确定设计可行性;
4. 确定饮水机的整体结构和材料;
5. 绘制电路图和机械结构图,确定配件的安装位置和管路布局。
本周进展:
1. 完成智能家用饮水机的功能需求和技术参数的确定,明确了主要功能为:自动出水、智能取水、可视化水质检测,技术参数包括:水压、出水口口径、水质检测精度等;
2. 分析了同类产品的特点和不足,明确了需解决的问题和改进的方向;
3. 搜集了相关的零部件和技术资料,以确定设计可行性;
4. 确定了饮水机的整体结构和材料,选用硬质塑料和不锈钢材料;
5. 完成电路图和机械结构图的绘制,确定了配件安装位置和管路布局。
下周任务:开始制作实际样机,并测试关键技术。
(完整版)基于单片机的智能饮水机毕业设计论文

天津职业技术师范大学Tianjin University of Technology and Education毕业设计专业:应用电子技术教育班级学号:学生姓名:**指导教师:丁学文副教授二○一四年六月天津职业技术师范大学本科生毕业设计基于单片机的智能饮水机设计intelligent water machine design Based on single chip microcomputer专业班级:应电0912班学生姓名:马静指导教师:丁学文副教授系别:电子工程学院2014年6月摘要现如今,随着科技水平突飞猛进的发展,生活自动化,智能化,机械化已经成为人们发展的必然趋势,计算机技术的发展也进入了一个崭新的时代,而单片机技术也已然成为计算机技术中的一个尤其特别的支派,它的应用领域,应用范围也是越来越宽广。
在实际的应用当中,系统的自动检测与控制的应用系统一般都是由单片机与各种传感器相结合组成实现的。
我们日常生活中传统家用的饮水机都是人为的通过开关键,控制取水,这就限制用户在接水的同时,不得不站在饮水机旁边,注视着接水,控制开关键,防止水溢出水杯,这在某个程度上给用户带来一定的不便。
所以本次设计就在传统的家用的饮水机基础上加入了超声波模块和单片机控制模块,以实现饮水机的自动化,智能化操作。
本次设计的系统能够实现自动的感应杯子,然后取水,当装杯中的水超过一定水位后自动关闭的一系列功能。
该系统使传统饮水机更加自动化,可以应用于传统家用饮水机的生产,社会效应相当明显。
重点是本次设计不仅具有创新意义,还能满足人们自动化智能化的生活需要,所以说这种设计拥有非常高的市场应用价值,潜在的意义非常巨大。
关键词:饮水机;智能化;单片机ABSTRACTNowadays, with the development of science and technology level by leaps and bounds, automation, intelligent, the development of mechanization and the development of computer technology particular tribe, its application field, application scope is alsomore and more broad. In actual application, the system the application of automatic detection and control systems are generally composed of single-chip microcomputer combined with a variety of sensors.Traditional our daily life are artificially through the open key, control water, this limits the user at the same time of receiving water, the water cooler, staring at the water, open the key control, prevent water overflow water glass, it bring some inconvenience to the user in some degree. So this design on the basis of the traditional . The design of the system can realize automatic induction cup, then water, when loading a cup of water after more than a certain level of a series of functions automatically shut down. This system makes the traditional water machine more automated, can be applied to traditional , the social effect is quite obvious. Focuses on the design not only significance, but also can meet the needs of the people's life in the automation of intelligent, so this kind of design value, the meaning of the potential is出水量精度:10mm位置刷新周期:1S工作电压:DC-3.7~5V工作电流:100MA1.4本次设计的工作(1)查阅大量的国内外有关智能饮水机的文献资料,分析一些饮水机的实际结构特点,并且吸取他们的一些优点。
智能饮水机控制系统-毕业设计(教学参考)

智能饮水机控制系统学生:XXX 指导教师:XXX内容摘要:该系统设计综合电子技术理论,从生活实际出发,完善了饮水机的功能。
设计方案中,主要采用AD590和光敏三极管作为检测单元,并运用了MC14433、74LS160等集成器件。
整个设计系统实现两个功能,即测温数显和加热次数自动控制,包括检测、A/D转换(计数)、译码选通、继电器控制等电路模块单元。
与传统的饮水机相比,由于采用了自动检测和控制的电子设计技术,可较好地实现对水温和水质的测量和控制,具有较广泛的应用前景。
关键词:检测单元温度传感器AD590 自动控制继电器Intelligent water machine control systemAbstract: The system of design integrated electronic technology theory, from the actual conditions of life, improving the function of the drinking fountains. The Design project with the main use ofAD590 and phototransistor as a test unit has still used theMC14433, 74LS160, such as integrated device. The whole design system tries to achieve two functions, namely, digital temperature measurement and automatic control of the number of heating, including detection, A / D converter (Count), decoding strobe, relay control such circuit modules. Compared with the traditional drinking fountains, the use of automatic detection and control of electronic design technology, can better achieve the right temperature and water quality measurement and control, with a wider range of applications.Keywords: Detection Unit Temperature Sensor AD590 Automatic Control Rela目录前言 (1)1 总体设计方案 (2)1.1设计方案一 (2)1.1.1 方案一方框图 (2)1.1.2 方案论证 (2)1.2设计方案二 (3)1.2.1方案二方框图 (3)1.2.2 方案论证 (3)1.3方案比较与选择 (3)2 单元模块设计 (4)2.1直流稳压源电路 (4)2.2温度检测电路 (5)2.3A/D转换及显示电路 (6)2.4光敏检测及计数电路 (8)2.4.1 光敏三极管感应电路 (8)2.4.2 计数及继电器控制电路 (9)3 特殊器件介绍 (10)3.1双积分型A/D转换器MC14433 (10)3.2温度传感器AD590 (12)3.3电磁继电器 (13)3.4计数器74LS161 (14)4 系统调试 (15)5 系统功能、指标参数 (16)6 结束语 (16)参考文献 (18)智能饮水机控制系统前言饮水机存在于现代每个家庭生活中,但是目前大部分的饮水机功能仅限于烧水功能,对现代人来说,功能还是不完善或者说存在一定的缺陷,比如对水温没有显示装置,对加热次数没有合理控制等,这些都与对健康水质的追求相矛盾。
陈玉杰-智能饮水机控制系统设计11

石家庄铁道大学四方学院毕业设计智能饮水机控制系统设计The Design of Intelligent Water Machine Control System2016届电气工程系专业电气工程及其自动化学号20127330学生姓名陈玉杰指导老师孙秀婷完成日期2016年5月22日毕业设计成绩单毕业设计任务书毕业设计开题报告摘要目前国内所使用的饮水机绝大部分只能实现一些例如,储存,加热、保温的基本功能。
但是随着人们生活水平的逐步提高,简单的饮水机远远不能满足人们的日常需求。
人们对于饮水机功能更加智能化的要求,使得饮水机的销售方面更加的有市场竞争力,本课题研究智能饮水机控制系统。
这次的设计主要完成饮水机控制系统硬件电路设计和软件的编程,并对所使用的硬件设施进行分析,系统使用单片机STC89C52进行控制,用DS18B20温度传感器采集水的温度,通过液位传感器检测水位,加热工作和制冷工作则通过两个继电器的导通与断开来控制工作是否进行。
显示部分通过数码显示器分别显示水温高低和液位的情况,并通过指示灯显示来确定加热模式或制冷模式是否在运行。
通过软件编程,将各个模块整合为智能饮水机控制系统,经调试,所设计的智能饮水机控制系统,具有操作简单、生产成本低、使用安全等优点,具有很大的市场竞争力,发展前景广阔,有效的满足了人们对于智能饮水机的需求。
关键词:STC89C52单片机温度传感器液位传感器AbstractCurrently the vast majority of domestic water dispenser can be used to achieve some, for example, storage, heating, insulation basic functions. But with the gradual improvement of people's living standard, simple fountain can not meet people's daily needs. More intelligent people for drinking functionality requirements, making sales more dispenser market competitiveness, this research intelligent dispenser control systems.The program is designed primarily to complete the dispenser control system hardware circuit design and software and hardware facilities and used for analysis, control system using a microcomputer STC89C52 with DS18B20 temperature sensors collect water temperature, water level by level sensor heating and cooling work work turned on and off through two relays to control the work is carried out. Display section displays the situation and the level of high and low temperature, respectively, through the digital display, and the display is determined by heating mode indicator or cooling mode is running.Through software programming, the various modules integrate smart dispenser control system, the debugging, the design of intelligent dispenser control system, simple operation, low production cost, safety, etc., has great market competitiveness, development prospects broad, effectively meet the needs of the people for the smart dispenser.Key words:STC89C52 SCM Temperature Sensor Level Sensors目录第1章绪论 (1)1.1 研究的目的及意义 (1)1.2 国内外研究的现状 (1)1.3 研究的主要内容 (2)第2章系统总体设计方案 (3)2.1 系统实现的功能 (3)2.2 设计思路 (3)2.3 总体设计框图 (3)2.4 系统设计选择 (4)2.4.1 主控芯片 (4)2.4.2 温度传感器 (4)2.4.3 液位传感器 (5)2.4.4 数码显示模块 (5)2.4.5 电源模块 (6)2.4.6 加热模块 (6)2.4.7 制冷模块 (6)第3章系统硬件设计 (7)3.1 概述 (7)3.2 主控模块 (7)3.2.1 主控芯片STC89C52 (7)3.2.2 晶振电路 (9)3.2.3 复位及复位电路 (9)3.2.4 最小系统电路设计 (10)3.3 温度采集模块 (11)3.3.1 DS18B20温度传感器简介 (11)3.3.2 温度采集模块电路设计 (12)3.4 液位采集模块 (12)3.4.1 Water Sensor简介 (12)3.4.2 AD转换芯片简介 (12)3.4.3 单片机对ADC0832的控制原理 (13)3.4.4 液位采集模块电路设计 (15)3.5 数码显示模块·····················································错误!未定义书签。
智能饮水机控制系统的设计与实现计算机科学与技术本科生毕业论文

本科生毕业论文(设计)题目智能饮水机控制系统的设计与实现姓名xx 学号2012417008院系信息科学与工程学院专业计算机科学与技术指导教师xx 职称副教授2016 年5 月20 日xx师范大学教务处制目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Key words (1)1 引言 (2)1.1 研究的背景 (2)1.2 研究的目的和意义 (2)1.3 饮水机的主要功能 (3)2 智能饮水机的硬件结构 (3)2.1 智能饮水机的总体设计 (3)2.2 ATmega169的主要性能 (4)2.3 测温电路的设计 (4)2.3.1 DS18B20的主要性能 (4)2.3.2 DS18B20供电方式 (5)2.4 水位检测电路 (5)3 智能饮水机的软件结构 (5)3.1 系统分配方式 (5)3.2 主程序的设计 (6)3.3 温度检测模块设计 (7)4 调试及性能分析 (7)4.1 对水位检测模块的仿真实现 (8)4.2 加热模块电路仿真 (8)4.3 对状态模块的仿真实现 (9)4.4 性能分析 (9)5 结论 (9)致谢 (10)参考文献 (10)智能饮水机控制系统的设计与实现计算机科学与技术学生 xx指导教师 xx摘要:由于传统饮水机结构,功能简单,不能满足用户对饮水的更高需求。
结合单机片和电子技术理论,设计了一款智能饮水机,此饮水机可根据用户输入信息,显示当前实时温度,用户可以自己设定几种温度模式,根据要求匹配出不同的温度,从而达到不同用户的饮水需求。
而且还能自行设定加热到达预设温度时有警报提示,不但节约能源,而且杜绝了安全隐患。
通过使用ATmega169和DS18B20可更好的控制水温,水位和水量,应用前景更为突出。
关键词:智能饮水机单机片温度控制警报Design and Realization of Intelligent Water Control SystemStudent majoring in Computer Science and Technology xxTutor xxxAbstract: Due to the traditional water structures just have simple functions, and can not meet higher demand for drinking water. We designed a smart dispenser combined with single-chip and electronics theory .This water dispenser can be based on user input, displaying the current temperature in real time, users can set several temperature modes depending on the requirements of temperature, so as to meet the drinking water needs of different users. It can also set their own heat when it reaches the present temperature alert. It can not only conserve energy, but also avoid the security risk. ATmega169 and DS18B20 can control the water temperature, water level better, and applications stand out even more.Key words:intelligent drinking machine,single chip, temperature control,alarm.1 引言世界在发展,时代在进步,人们的生活水平也在不断提高,于是人们对健康越来越重视,对引用的水质越来越在乎。
基于单片机智能饮水机系统的毕业设计

一、前言随着科技的发展,智能化产品已经渗透到人们的生活中的各个方面。
智能饮水机作为智能化产品的一种,正逐渐成为人们办公室、家庭和公共场所的必备设备。
基于单片机的智能饮水机系统设计,是一项结合了嵌入式系统、传感器技术、网络通信等多个技术领域知识的综合性毕业设计课题。
二、需求分析1. 对于用户而言,智能饮水机的基本功能是直饮、热饮、冷饮和常温饮水四种饮水模式的切换。
2. 为了实现对饮水机状态的监控和远程控制,需要与手机APP或者Web端进行数据交互。
3. 系统应具备故障诊断和报警功能,及时发现并解决故障,保证饮水机的正常运行。
三、总体设计1. 系统采用单片机控制,以STC89C52为主控芯片,搭载温度传感器、液位传感器等感知器件,实现对饮水温度、水位等参数的检测。
2. 采用WiFi模块和服务器进行数据传输,用户可以通过手机APP或Web端对饮水机进行远程控制。
3. 利用短信或者邮件等方式实现故障报警功能,保证用户及时得知饮水机的运行状态。
四、硬件设计1. 主控模块:STC89C52单片机模块,负责控制饮水机的整体运行。
2. 传感器模块:包括温度传感器、液位传感器等,用于检测饮水机的运行环境和状态。
3. WiFi模块:采用ESP8266模块,实现与服务器之间的数据通信。
4. 电源模块:包括稳压电源、开关电源等,保证饮水机的正常供电。
五、软件设计1. 主控程序设计:采用C语言编程,实现对饮水机的整体控制和管理。
2. 数据通信程序设计:通过WiFi模块与服务器进行数据交互,实现远程控制和监控。
3. 用户界面设计:设计手机APP和Web端的用户界面,提供用户友好的操作体验。
六、系统测试1. 功能测试:对系统的基本功能进行测试,包括饮水模式切换、远程控制等。
2. 故障模拟测试:模拟饮水机出现故障的情况,验证系统的故障诊断和报警功能。
3. 稳定性测试:长时间运行系统,检测系统的稳定性和可靠性。
七、结论与展望通过本次毕业设计,成功设计并实现了一款基于单片机的智能饮水机系统。
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第一章前言.. (1)1.1 课题研究的背景 (1)1.2 市场饮水机现状 (1)1.3 课题研究的目的和意义 (1)1.4 智能饮水机的主体功能 (2)1.5 课题设计的主要内容 (2)第二章智能饮水机的硬件结构设计 (4)2.1 智能饮水机的总体设计 (4)2.2 元器件选择 (4)2.3 AT89S52的主要性能 (5)2.3.1 AT89S52功能特性描述 (5)2.3.2 AT89S52晶振电路的设计 (5)2.4 测温电路的设计 (6)2.4.1 DS18B20的引脚图及方框图 (6)2.4.2 DS18B20主要性能 (6)2.4.3 DS18B20功能特性描述 (7)2.4.4 DS18B20供电方式 (8)2.5 主控系统 (9)2.6 输入控制 (10)2.7 显示部分 (10)2.8 其他功能部分 (12)第三章智能饮水机的软件设计 (13)3.1 系统分配方式 (13)3.2 主程序设计 (13)3.3 各模块程序设计 (14)3.3.1 温度检测程序设计 (14)3.3.2 显示程序设计 (15)3.3.3 键盘扫描程序 (15)第四章调试及性能分析 (17)4.1 软件调试 (17)4.2 硬件调试 (17)4.2.1 电源电路的仿真 (17)4.2.2 出水电路模块的仿真 (17)4.2.3 加热模块电路的仿真 (18)4.2.4 显示模块电路的仿真 (18)4.2.5 报警电路的仿真 (18)4.3 性能分析 (19)结论 (20)参考文献 (21)致谢 (22)附录A 电路原理图 (23)附录B 元件明细表 (24)附录C 主程序 (25)第一章前言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。
单片机按其应用范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态无疑会造成能源的大量浪费,在能源紧缺的今天这个方面亟待解决。
第三, 长期饮用饮水机里的水会对健康不利。
由于广泛使用的饮水机烧水不能完全沸腾,长期饮用这种水会对身体造成较大的伤害。
本次设计的基于AT89S52的多功能饮水机, 采用DS18B20实现温度采集,经过LED 显示, 读数直观、准确。
并且程序存储器E2PROM可以很容易的实现软件升级, 从软件方面提高仪器精度。
同时可以对加热温度进行控制,从而防止了每次加热都使水沸腾,既节能又能更好的满足人们的需求。
1.4 智能饮水机的主体功能(1)智能饮水机的主体功能:本课题设计的智能饮水机具有过热保护防干烧、加热至沸腾、设置温度加热、超温报警提示、安全锁定、电动机出水功能等。
(2)智能饮水机的按键功能:①出水键:控制饮水机出水和停止出水;②加热键:负责控制开始加热和停止加热;③锁定键:按下锁定键,其他按键无效;④切换健:按下后开始设定用户想要的温度;⑤温度设定键:按一下温度增加5℃,温度可在0℃到100℃之间循环。
(3)智能饮水机的显示功能:①电源灯(绿色):接通电源,电源灯点亮;②加热指示灯(黄色):按下加热键,加热指示灯点亮,表示烧水开始工作。
再次按下加热键,指示灯熄灭,表示烧水停止;③锁定键指示灯(蓝色):锁定其他按键功能,灯亮表示其他按键均不可用;④超温报警灯(红色):灯点亮表示水已经达到设定的加热温度或已沸腾并停止加热;⑤数码管:显示当前水温或用户设定的温度。
⑥蜂鸣器:响起后说明水以沸腾并停止加热。
1.5 课题设计的主要内容该设计的主要内容主要包括设计方向的选择、设计题目的确定、设计方法的研究与比较,选择最优方案后开始进行硬件设计和软件设计以及最终的仿真调试。
其中硬件设计包括器件的选定,各模块功能的设计与实现,以及最终各功能模块与单片机的连接构成一个整体系统并能满足设计要求;软件设计主要是通过编写C语言程序对单片机进行控制使其按照程序运行从而实现各模块的功能满足设计的要求;最终通过Keil uVision2编译软件将写好的程序编译成为16进制文件,使之能够在proteus仿真软件中和硬件电路一起进行仿真调试,从而确保设计的正确性。
第二章智能饮水机的硬件结构设计2.1 智能饮水机的总体设计整个硬件系统由主控制系统、输入输出模块、传感器、其他功能电路和电源部分组成。
主控系统使用单片机控制,包括对键盘的信息的接收和控制,对其他功能电路的控制等,通过软件编程实现预定功能;传感器部分即检测子系统,主要是进行饮水机中水的温度检测和控制,采用智能温度传感器DS18B20;其他功能电路部分包括恒温,防干烧,出水等电路,达到功能多样化;电源部分为智能饮水机提供必要的电能,保证饮水机能够正常的工作。
整体框图如图2.1所示。
以下详细讨论每个功能模块的设计思想和硬件电路的实现。
图2.1 智能饮水机电路框图2.2 元器件选择主机单元由AT89S52单片机和相关的存储器组成,是仪表的核心。
关键部分期间名称及其在电路中的主要功能如下:(1)AT89S52:完成监控系统数据采集过程、采集方式和报警过程的控制。
是整个系统的核心处理器,单片机首先把通过传感器测到的现场温度与预先设置的温度进行比较,如果大于或小于预先设置值,就输出信号去控制加热器的工作,从而实现温度控制。
(2)数码管:用于显示当前水温及设定的水温。
(3)DS18B20:单线数字温度传感器,可直接将被测温度转化为串行数字信号,以供单片机处理。
(4)各色LED及蜂鸣器:用于提示用户饮水机的各种状态。
(5)按键:输入模块,用于控制单片机完成各项功能。
2.3 AT89S52的主要性能AT89S52具有8k字节Flash闪速存储器,256字节内部RAM,32个I/O口线,3个16位定时/计数器,一个6向量两级中断结构,一个全双工串行通信口,片内振荡器及时钟电路。
同时,AT89S52可降至0Hz的静态逻辑操作,并支持两种软件可选的节电工作模式。
空闲方式停止CPU的工作,但允许RAM,定时/计数器,串行通信口及中断系统继续工作。
掉电方式保存RAM中的内容,但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作指导下一个硬件复位。
2.3.1 AT89S52功能特性描述(1)AT89S52是一种低功耗,高性能CMOS工艺的8位微控制器,具有8K在系统可编程Flash存储器。
使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。
在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在系统提供高灵活,超有效的解决方案。
(2)AT89S52具有以下标准功能:8K字节Flash,256字节RAM,32位I/O口线,看门狗定时器,2个数据指针,一个6向量2级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。
另外,AT89S52可降至0KHZ静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机停止工作,直到一个中断或硬件复位为止。
(3)AT89S52有40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,同时内含8个中断口,3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,2个读写口线。
AT89S52可以按照常规方法进行编程,也可以在线编程。
其通用的微处理器和Flash存储器结合在一起,可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。
2.3.2 AT89S52晶振电路的设计每个单片机系统里都有晶振,全称是叫晶体震荡器,在单片机系统里晶振的作用非常大,它结合单片机内部的电路,产生单片机所必须的时钟频率,单片机的一切指令的执行都是建立在这个基础上的,晶振的提供的时钟频率越高,那单片机的运行速度也就越快。
晶振用一种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作,以提供稳定,精确的单频振荡。
在通常工作条件下,普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十,高级的精度更高。
晶振电路中的两个电容叫做负载电容。
一般单片机的晶振工作于并联谐振状态,也可以理解为谐振电容的一部分。
它是根据晶振厂家提供的晶振要求负载电容选值的,换句话说,晶振的频率就是在它提供的负载电容下测得的,能最大限度的保证频率值的误差。
也能保证温漂等误差。
两个电容的取值都是相同的,或者说相差不大,如果相差太大,容易造成谐振的不平衡,容易造成停振或者干脆不起振。
在本设计中XTAL1和XTAL2端外接石英晶体作为定时元件,内部反向放大器自激振荡,产生时钟。