智能饮水机毕业设计

智能饮水机毕业设计

【篇一：智能饮水机控制系统-毕业设计】

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 system

abstract: 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

2.3 a/d转换及显示电路 ................................................. 6

2.4 光敏检测及计数电路 ................................................. 7

2.4.1 光敏三极管感应电路 ............................................. 7

2.4.2 计数及继电器控制电路 ........................................... 8

3 特殊器件介绍 .......................................................... 9

3.1 双积分型a/d转换器mc14433 ......................................... 9

3.2 温度传感器ad590 .................................................. 11

3.3 电磁继电器 .......................................................

. 12

3.4 计数器74ls161 .................................................... 13

4 系统调试 ............................................................. 14

5 系统功能、指标参数 ................................................... 15

6 结束语 ............................................................... 15

参考文献 ................................................................ 17

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。

为了解决以上问题，我结合所学电子设计理论知识，设计了本套智能饮水机控制系统。该系统结合了电子线路设计、数字电子技术、protel仿真设计软件等相关知识，考虑现实需要来完成的。主要实现的功能为对饮水机加热后的水温测量及其3位半的数字显示和对饮用水加热次数进行自动控制的功能。功能一可以通过热敏电阻，经过一些电路变换（电桥电路），感应出特定电压信号，经过a/d转换电路变成相应的温度，直接3位半显示器来实现显示；也可以通过集成温度传感器比如ad590，将感应电流接入特定的a/d转换电路，最后译码实现温度数显功能。功能二的实现为利用饮水机加热信号灯会的亮灭状态，我们想利用这个特点和一个光敏器件结合，这样就可以产生脉冲信号，输入到计数器，根据设定的数值，让相应的计数器管脚作为输出， 再利用输出的这个脉冲切断主电路（用到特定的继电器）；也可以利用饮水机内部加热电路的断开状态来通过脉冲感应出加热次数，再利用脉冲实现控制。

方案二的设计模块中检测电路、ad转换电路、控制显示电路，主要是检测电路对整个功能实现影响较大，且a/d转换电路需要放大电路的作用，导致整体误差的扩大，而控制显示电路采用了单片机设计，不容易实现微型化。最后对两种方案进行protel99se软件的仿真测试。

通过验证比较，方案一电路稳定，显示准确，决定选取方案一作为最终的设计方案。

【篇二：毕业设计(论文)-基于单片机的智能饮水机的设计】

本 科 毕 业 设 计（论文）

题目基于单片机的智能饮水机的设计

院（系部） 万方科技学院

专业名称 电气工程及其自动化专业

年级班级 07-6

学生姓名

指导教师

2011年 5月 25日

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。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：智能饮水机 at89s52单片机 温度采集 功能设计

abstract

with the development of computer technology, single chip technology has become the computer technology in a unique branch of microcontroller applications are increasingly being used especially in intelligent industrial control and instrumentation plays a very important role. used to analog circuits, digital circuits circuit system, and now a large part of the microcontroller can be achieved, the traditional method of circuit design has evolved into a combination of software and hardware design. in practical applications, the microcontroller with a variety of sensors often composed of some combination of the application system to achieve automatic detection and control system.

intelligent design in this paper dispenser is a simple microcontroller with sensor applications. the system design of integrated microcontrollers and electronics theory, the reality of life, improve the function of the drinking fountains. the whole design system to achieve three functions, namely, heating, temperature control and timer upper and lower heat. compared with the conventional drinking fountains, the use of automatic detection and control of electronic design techniques to achieve better measurement and control of water temperature, have a wider application.

key words: intelligent water dispenser，at89s52 microcontroller， temperature acquisition，functional design

目 录

前 言 .............................................................................................................................. 6 1绪 论 .......................................................................................................................... 8

1.1 课题研究的背景 ...................................... 8

1.2 市场饮水机现状 ...................................... 8

1.3 课题研究的目的和意义 ................................ 9

1.4 智能饮水机的主体功能 ................................ 9

1.5 课题设计的主体内容 ................................. 10 2 智能饮水机的硬件结构设

计 ............................................................................ 11

2.1 智能饮水机的总体设计 ............................... 11

2.2 元器件选择 ......................................... 12

2.3 at89s52的主要性能 ................................. 12

2.3.1 at89s52功能特性描述 ............................ 13

2.3.2 at89s52晶振电路的设计 .......................... 13

2.4 测温电路的设计 ..................................... 15

2.4.1 ds18b20的引脚图及方框图 ........................ 15

2.4.2 ds18b20主要性能 ................................ 16

2.4.3 ds18b20功能特性描述 ............................ 16

2.4.4 ds18b20供电方式 ................................ 18

2.5 主控系统 ........................................... 19

2.6 输入控制 ........................................... 20

2.7 显示部分 ........................................... 21

2.8 其他功能部分 ....................................... 23 3 智能饮水机的软件设计 ..................................................................................... 25

3.1 系统分配方式 ....................................... 25

3.2 主程序设计 ......................................... 25

3.3 各模块程序设计 ..................................... 28

3.3.1 温度检测程序设计 ............................... 28

3.3.2 显示程序设计 ................................... 30

3.3.3 键盘扫描程序 ................................... 31

3.3.4 延时程序 ....................................... 34 4 调析 .................................................................................................... 35

4.1 软件调试 ........................................... 35

4.1.1 新建工程 ....................................... 35

4.1.2 新建文本 ....................................... 35

试及性能分

4.1.3 添加文本 ....................................... 36

4.1.4 程序编译 ....................................... 37

4.2 硬件调试 ........................................... 37

4.2.1 电源电路的仿真 ................................. 37

4.2.2 出水电路模块的仿真 ............................. 38

4.2.3 加热模块电路的仿真 ............................. 39

4.2.4 显示模块电路的仿真 ............................. 39

4.2.5 报警电路的仿真 ................................. 40

4.3 性能分析 ........................................... 41 结

论 ............................................................................................................................ 42 致 谢 .............................................................................................................................. 43 参考文献 ....................................................................................................................... 44 参考文献 ....................................................................................................................... 44 附录1 ............................................................................................................................. 45 附录2 ............................................................................................................................. 46 附录3 ............................................................................................................................. 47

【篇三：智能饮水机毕业论文】

毕业论文（设计）

题目：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 hd7279

abstract

with 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。

1.1引言 ............................................................................. 错误！未定义书签。

1.2 研究的目的与意义 ..................................................... 错误！未定义书签。 2 总体设计 ................................................................... 错误！未定义书签。

2.1设计任务 ................................................................. 错误！未定义书签。

2.2系统结构设计 ............................................................. 错误！未定义书签。

2.2.1电路原理和器件选择 ............................................................. 错误！未定义书签。

2.2.2系统框图及说明 ....................................................................................................... 4 3 硬件设计 ................................................................... 错误！未定义书签。

3.1 主板设计 ..................................................................... 错误！未定义书签。

3.1.1主机单元 ................................................................................................. 4

3.1.2 存储单元 ................................................................................................ 4

3.1.3 人机接口单元 ..................................................................................................... 7

3.2 副板设计 ................................................................................................... 10

3.2.1 温度采集单元 ...................................................................................... 10

3.2.2 时钟单元 ............................................................................................................ 11

3.3 控制单元 .................................................................................................... 11

3.4 原理图的绘制设计 ................................................................................... 12 4 软件设计 ...................................................................................................... 13

4.1 主程序设计 ................................................................................................. 13

4.1.1 主程序和中断程序流程图 ................................................................ 14

4.1.2 变量和常量说明 ............................................................................................ 15

4.2 人机接口单元软件设计 ............................................................................. 16

4.2.1 键处理程序流程图及说明 ................................................................ 16

4.2.2 变量和常量说明 ................................................................................ 17

4.2.3 各按键功能及其子程序说明 ..................................................................... 18

4.3 ds1302的软件设计 ................................................................................. 19

4.4 ds18b20的软件设计 .............................................................................. 19 5 系统的调试和问题总结 ..................................................................... 20

5.1 系统硬件调试 ........................................................................................... 20

5.2 系统软件调试 ........................................................................................... 21 参考文献

...........................................................................................................

22

致

谢 ................................................................................................................ 23 附录一 系统原理图 .................................................................................... 24 附录二 系统pcb图 .................................................................................... 26

智能饮水机控制系统

1 绪 论

1.1引言

信息技术快速发展的今天，单片机技术的贡献是不可缺少的。生产中使用的智能仪表、分布式控制系统总线、智能家电和智能办公设备都可以见到单片机的身影。日常生活中使用的电子产品如mp3、手机、智能洗衣机、智能饮水机等都是以单片机为核心的。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[1]。

1.2 研究的目的与意义

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。

本此设计的基于at89c52的多功能饮水机，采用ds18b20实现温度采集，经过hd7279管理的led显示，读数直观、准确。并且程序存储器e2prom采用了，可以很容易的实现软件升级，从软件方面提高仪器精度。同时可以对加热实现基本的控制，从而防止了“千滚水”对身体造成的伤害，满足生活的需求[2]。

2 总体设计

2.1设计任务

1．设计题目：智能饮水机

2．仪表功能：

1) 对温度上下限的控制；

2) 定时开机、定时关机；

3) 对实时温度进行采集并在led数码管上进行显示；

3．仪表操作：用户可以根据自己的喜好来设计不同温度上下限。上电以后系统将自动运行，

显示的是当前水温，按一次设定按键，可实现显示温度控制的上限值，再按增建或减键配合左移键可以修改这个值，最后按一下确认键将新修改的值保存。温度下限、定时开机时间、定时关机时间的修改和温度上限相似，设定键用来切换设定参数，温度上下限，开机时间、关机时间，以及时钟时间。用增建、减键加上左移键可以完成对这些参数的修改[5]。

2.2系统结构设计

2.2.1电路原理和器件选择

主机单元由at89c52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）at89c52: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）x5045:看门狗定时器防止系统死机，保证程序正常运行；内部eeprom有掉电数据存储功能，用于保存各采集通道的报警上限。

（3）hd7279:管理键盘和led显示器，实现人机交互。

（4）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。

（5）ds1302:是一种高性能、低功耗、带ram的实时时钟芯片，它可以对年、月、日、星期、时、分、秒进行计时，且具有闰年补偿功能，工作电压为2.5～5.5v。2-1图及说明：