基于单片机温度自动提醒的智能水杯设计论文

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1、毕业设计（论文）基于单片机温度自动提醒的智能水杯设计【摘　要】针对低碳、环保生活领域对温度传感器的应用,提出单片机实时系统智能水杯的设计方法。在此基础上,采用了DS18B20温度传感器,并对温度采集、实时控制进行了仿真分析,本文提出了性能较好的智能水杯设计方法和多样功能。【关键词】：单片机温度传感器半导体目录第一章引言1.1课题的研究背景及意义1.2课题的研究任务与内容第二章总体方案设计2.1方案一2.2方案二第三章系统硬件设计3.1硬件设计环境介绍3.2单片机最小系统设计3.2.1STC89C52简介3.2.2单片机端口分配及功能3.3显示电

2、路设计3.3.1LED显示器的分类3.3.2数码管结构3.3.3数码管工作原理3.3.4显示电路3.4温度采集电路设计3.4.1DS18B20的工作原理和测温原理3.4.2温度采集电路3.5温度自动提醒电路设计3.6温度制冷，制热设计半导体3.7整体硬件电路图第四章系统软件设计4.1系统软件整体设计4.2系统程序设计4.2.1主程序设计4.2.2显示程序设计4.2.3温度判断程序设计4.2.4DS18B20程序设计第五章系统设计与分析第六章总结第一章引言1.1.课题研究背景与意义二十一世纪是科技高速发展的信息时代，电子技术，微信单片机技术的应用

3、更是空前广泛。伴随着科学技术和生产的不断发展，需要对各种参数进行温度测量。因此温度一次在生产生活中出现的频率日益增多，与之相对应的温度控制和测量也成为了生活生产中频繁使用的词语。同时它们在各行各业中也发挥着重要的作用。如在日趋发达的工业之中，利用测量与控制温度来保证生产的正常运行。在农业中，用于保证蔬菜大棚的恒温保产等。在生活中，这个用于喝水家用电器的温度显示等。本文针对人们无法准确的获知或得到提示杯子中的水是否已到适合人饮用的温度的问题，设计了一种带有温度自动提醒功能的智能水杯。通个温度的监控来提醒使用者杯中的谁是否适合喝下以及有好的控制温度

4、达到制冷制热。有效的解决人们经常由于各种原因而忘记时刻去关注谁的温度变化的缺陷。以避免人们尤其老人，小孩或病人在需要饮水时喝到凉水或受到烫伤。能够把握准确的水温。1.2.课题研究任务与内容课题任务主要是设计一款智能水杯，针对人们不能直观的感知水温的问题，结合当前先进的电子和信息技术。如单片机，传感器等。提出一种具有自动提醒功能的智能水杯。本课题任务可分为三个层次，一是对当今温度测量技术在生产生活中的应用进行分析和研究；二是通过硬件和软件的设计，来实现智能水杯的各种功能；三是通过仿真实验，验证设计的温度自动提醒功能的智能水杯的有效性和可用性。本文

5、的研究重点在于基于单片机和传感器设计一个温度测量，感知系统和制冷制热系统，并将其应用到智能水杯中，并对现有方案的优点与不足进行分析，在此基础上通过软件和硬件进行仿真验证。第二章总体方案设计2.1方案一测温电路的设计，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理。在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要A/D装换电路，感温电路比较麻烦。2.2方案二考虑使用温度传感器，结合单片机电路设计，采用一只DS18B20温度传感器，直接读取被测温度值，之后进行制冷

6、制热进行转换，依次完成设计要求。比较以上2种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计容易实现，故实际设计中拟采用方案二。在本系统电路设计方框图如图1.1所示，它才用5部分组成：1．控制部分主芯片采用单片机STC89C52；2．显示部分采用4位LED数码管以动态扫描方式实现温度显示；3．温度采集部分采用DS18B20温度传感器；4．温度提醒部分采用3个不同颜色的LED作为提醒标志5．半导体制冷制热。STC89C52单片机数码管显示温度提醒LED制冷制热DS18B20系统电路设计方框图图1.11.控制部分单片机AT89C51具有低电压供

7、电和体积小等特点，只需要很少端口就能满足电路系统的设计需要，很适合在小型场合或便捷产品中进行设计使用。2.显示部分显示电路采用4位共阴LED数码管，从po口送数，P2口扫描。1.温度采集部分该模块采用美国DALLAS公司推出的数字测温芯片DS18B20，该芯片具有体积小，多种封装形式，独特的单线接口等优点。测量范围从-55摄氏度到+125摄氏度，拥有可以选择的9到12位温度数据分辨率，可以工作在寄生电源模式，另外还可自定义温度告警设置。本系统中温度传感器输出脚I/O直接与单片机的P4.0相连，外接4.7KΩ的上拉电阻到电源，采用MSP430的电

8、源供电[8]。DS18B20芯片封装如图1-2所示。图1-2DS18B20芯片封装2.制冷制热部分通过2个半导体来实现制冷，制热。3.温度提醒部分该部