饮水机温度控制系统设计报告

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1、西华大学电气信息学院智能化电子系统设计报告目录目录11前言11.1设计的目的及意义11.2国内外发展现状及研究概况11.3设计的主要技术指标与参数21.4设计的主要内容22总体方案设计32.1方案比较32.2方案论证42.3方案选择43单元模块电路设计53.1电路组成及工作原理53.2模块电路的设计63.2.1信号采集及放大模块设计63.2.2单片机最小系统73.2.3模数转换电路设计83.2.4人机交互界面设计93.2.4水位探测系统的设计103.2.5加热控制系统的设计113.2.6电源电路的设计123.3电路

2、参数的计算及元器件的选择133.4特殊器件的介绍143.4.1STC89C52单片机的介绍143.4.2ICL7135模数转换器的介绍163.4.3LCD1602液晶显示屏的介绍183.4.4TL084运算放大器介绍194系统软件设计214.1系统主程序设计214.2按键处理子程序设计224.3温度检测子程序设计23I西华大学电气信息学院智能化电子系统设计报告5系统调试245.1硬件调试245.2软件调试246系统功能和指标参数256.1系统能实现的功能256.2系统指标参数测试257结论268总结与体会279参考

3、文献28附录一相关设计图29A饮水机温控系统电路图29B饮水机温控系统PCB图30I西华大学电气信息学院智能化电子系统设计报告1前言1.1设计的目的及意义随着电子技术的发展，特别是大规模集成电路的产生，给人们的生活带来了根本性的变化，如果说微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃，那么单片机技术的出现则是给现代工业控制领域带来了一次新的革命。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，

4、传统的电路设计方法已演变成为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。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。此次设计是基于单片机的温度控制系统。整个设计过程将使我巩固所学的本专业基础理论、专业知识和基本技能，增强综合运用所学知识与技术独立分

5、析问题解决问题的能力；对饮水机的工作原理、元器件选择及电子仪器的常用设计方法等有比较深入的了解；进而掌握应用单片机进行电子线路设计的基本思想和方法。本设计完全面向实际的思想可以使我全面的了解电子设计的基本过程和基本工艺，并且对饮水健康的考虑也使得此次设计变的更加有意义。1.2国内外发展现状及研究概况当今社会，随着科技的进步，电子技术得到了飞速的发展与应用，数字系统的设计也有了很大的进步，如今运行速度快、在功能更加强大的基础上更加便于使用携带也成了发展的方向。60年代以来，在半导体器件和计算机技术发展的基础上，智能控

6、制变的越来越简单，70年代单片机产生使世界进入高智能，高效率，以及高可靠性的电子时代。目前饮水机的控制方式可分为普通控制型、智能感应型和微电脑控制型三类。普通控制型饮水机其加热和制冷均自动恒温控制，是目前用户使用最多的机型，并且其价位适中一般为首选。因而，本文在此基础上，做了一些改造使其更为人性化，比如说加热温度设置使能够满足用户的各种温度需求，还有防干烧措施和实时显示温度等第29页西华大学电气信息学院智能化电子系统设计报告现如今单片机的发展日新月异，各种新功能，新器件，新思想不断涌现。在国内外依旧以做嵌入式控制内

7、核为主，而本文也是采用这样的一种智能控制思想来实现饮水机的智能控制的，从而实现饮水机温度可控，节能，可视化等设计指标。1.3设计的主要技术指标与参数1.能检测饮水机加热体中的水量和水温并能用LCD液晶显示屏实时显示水温。2.水量低于设定值时禁止加热，防止干烧。3.能够通过键盘任意设定饮水机的加热温度，同时设定两个快捷加热键，温水键可以把水加热到60度，开水键可以把水加热到100度并实时显示水温。4.系统自动比较水温和系统设定温度，当水温低于设定温度10摄氏度时，加热器开始加热，当水温达到设定温度时，加热器停止工作。

8、但当用户重新设定了饮水机的加热温度后无论水温是否低于设定温度10摄氏度饮水机都将水温加热到设定值。1.4设计的主要内容1.方案比较及论证，查阅相关资料，找到设计电路的基本思路。2.掌握基本测量原理。3.根据需求和系统的功能，逐级划分模块，明确各模块之间的数据流传递关系。理解工作原理，绘制原理框图及单元电路设计。4.确定软件开发环境，选择设计语言，完成模块功能