智能饮水机控制系统设计

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1、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 MachineControl 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II / 42毕业设计成绩单学生姓名陈玉杰学号班级方 1110-7专业电气工程及其自动化毕业设计题目智能饮水机控制系统设计指导教师姓名孙秀婷指导教师职称讲师评定成绩指导教师得分评阅人得分答辩小组 组长得分成绩：主仟签章：年 月曰毕业设计任务书题目智能饮水机控制系统设计学生姓名陈玉杰学号班级方 11107专业电气工程

2、及其自动化承担指导任务单位电气工程系导师 姓名孙秀婷导师 职称讲师、主要内容以STC89系列单片机为核心，设计一个智能饮水机控制系统，该系统能检测饮水机中的 水温和水量并用数码管显示，有制冷和加热两种模式。当水量低于设定值时禁止制冷或加 热；当水量高于设定值时，则通过制冷片制冷或通过加热器加热，从而控制饮水机在一定的 温度范围内工作。二、基本要求1. 以STC89系列单片机作为核心，实现饮水机的控制，控制精度高。2. 具有水温和水位的显示和控制，并且设定值可以按键进行调整。3. 电路原理图设计，Protel印刷电路图设计。4使用Keil C编程，实现相关逻辑控制。5.程序流程图，编写程序代码。

3、三、主要技术指标（或研究方法）1. 系统供电电压24V；单片机工作电压为3.85.5V。2. 温度和液位传感器的安装位置和使用方法。3. 模式选择和水温的温度控制方法。4. 论文正文不少于1万字，查阅文献资料不少于15篇，其中外文文献2篇以上，翻译与 课题有关的外文资料不少于3000汉字。四、应收集的资料及参考文献单片机开发语言关于STC89系列单片机开发文档五、进度计划第1周一第2周第3周第4周一第6周第7周第8周一第11周第12周一第13周第14周一第15周教研室主任签字相关传感器、显示器件等的使用和典型电路收集资料，完成开题报告 需求分析，概要设计详细设计中期检查写论文论文审核定稿答辩时

4、间年 月曰毕业设计开题报告题目智能饮水机控制系统设计学生姓名陈玉杰学号班级方 1110-7专业电气工程及其自动化一、研究背景指导教师签字时间年 月曰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

5、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 ac

6、hieve some, for example, storage, heating, insulation basic functions. But with the gradual improvement of peoples living standard, simple fountain can not meet peoples daily needs. More intelligent people for drinking functionality requirements, making sales more dispenser market competitiveness, t

7、his 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 wat

8、er 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 determine

9、d 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,

10、 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11.1研究的目的及意义11.2 国内外研究的现状11.3 研究的主要内容2第2章 系统总体设计方案32.1 系统实现的功能32.2 设计思路32.3总体设计框图32.4系统设计选择42.4.1 主控芯片42.4.2温度传感器42.4.3液位传感器52.4.4数码显示模块52.4.5电

11、源模块62.4.6加热模块62.4.7制冷模块6第3章系统硬件设计83.1 概述83.2 主控模块83.2.1 主控芯片 STC89C5283.2.2 晶振电路103.2.3 复位及复位电路103.2.4 最小系统电路设计113.3温度采集模块123.3.1 DS18B20温度传感器简介123.3.2温度采集模块电路设计133.4液位采集模块133.4.1 Water Sensor 简介133.4.2 AD转换芯片简介133.4.3单片机对ADC0832的控制原理143.4.4液位采集模块电路设计163.5数码显示模块错误!未定义书签。3.5.1数码显示管简介错误!未定义书签。3.5.2共阳极

12、接法简介错误!未定义书签。3.5.3数码显示模块电路设计错误!未定义书签。3.6电源模块错误!未定义书签。3.7制冷模块错误!未定义书签。3.8加热模块错误!未定义书签。3.9整体电路设计错误!未定义书签。第4章系统软件设计174.1 概述174.2主程序设计174.3液位采集模块子程序设计184.4温度采集模块子程序设计194.5温度设定子程序设计错误!未定义书签。第5章系统分析与调试22第6章结论与展望286.1 结论276.2 展望27参考文献29致谢30附录31附录A外文资料31附录B原理图32附录 C程序清单33第 1章 绪 论1.1 研究的目的及意义随着人们生活水平的日益提高，他们

13、对于物质生活的需求也越来越不容易得到 满足，对于智能饮水机的要求向着多功能化和智能化的方向发展着，在日常生活中 其他的家用电器也向着这个方向发展着。对于智能饮水机的设计融合了很多计算机 关于硬件方面和软件方面的设计研究成果。因为饮水是人类日常生活中不可或缺的 一部分，它与人们的生活息息相关，所以对于智能饮水机的研究设计，非常的有前 景，智能饮水机具有强大的市场竞争力。科学知识的进步改变了世界，使人们的生 活更加的文明开化，尤其是人们对于机械智能控制的广泛应用，使人们的生产生活 带来了巨大的变革。利用科技知识和微型计算机的功能，使得人类的生活变得更加 的方便。然而，对于整个计算机来说，整体结构过

14、于精密且贵重，计算机的很多功 能在人们的日常生产生活中，得不到全面而充分的应用，所以只需实现微型计算机 部分功能的单片机应运而生。单片机与微型计算机相比更加的便于使用，单片机可 以根据不同的实际要求作出不同的改变。 所以智能饮水机采用单片机作为系统的控 制部分，对于单片机的使用使得智能饮水机的控制系统有了可靠的保障，也降低了 生产的成本，使得智能饮水机有了广阔的发展前景1。1.2 国内外研究的现状智能饮水机的出现大大的提高了人们的生活质量，使得水源的二次污染得到了 很大的避免，随着经济的进步，但是环境的污染问题也是日益加重，人们也重视到 了自身饮水的问题。因此，智能饮水机在家用电器方面的领域中

15、，特别是近些年， 发展迅速。(1)国内研究现状智能饮水机行业在我国属家电类的新兴产业，兴起于二十世纪八十年代，当时 人们对于饮水机的购买率普遍不高，但是经济的发展，生活品位的提高，人们的看 待事物的目光也在不断地变化，人们对于水质看得越来越重，而智能饮水机对于提 升人们的饮水质量有很大的帮助，饮水机市场也相继推出了电解纯净水机、电解离 子水机、直饮水机、活性净水机等，这些都是中国饮水机生产企业把握发展形势开 发制造的全新饮水概念的饮水机。目前国内对于智能饮水机的技术掌握已经非常的 全面，功能也非常的丰富，饮水机也朝着一机多用、智能化的方向发展2。(2) 国外研究现状 国外家用产品智能化已经非常的普及了，大部分的家用电器均用单片机控制， 目前的饮水机均采用单片机控制，而且已经向超智能的方向