【正文】 }。 void DelayUs2x(unsigned char t)。 void Init_Timer0(void)。 KEY_DEC=1。 while (1) { if(ReadTempFlag1==1) { ReadTempFlag1=0。 P1=0x18。 unsigned char usertemp=20。 void Display1(unsigned char FirstBit,unsigned char Num)。 unsigned char TempData2[8]。//設(shè)置 按鍵 bit ReadTempFlag1。 //液位 上限 sbit S2=P1^4。 //報(bào)警 sbit PWM=P1^0。并且更加熟悉了單片機(jī)和各種元器件的功能及應(yīng)用，特別是平時(shí)所學(xué)的關(guān)于 51 系列單片機(jī)的應(yīng)用。整個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了多項(xiàng)功能，其中包括基于 DS18B20 的溫度采集部分、基于數(shù)碼管的數(shù)據(jù)顯示部分、基于按鍵部分的溫度設(shè)定部分、基于MOC3041 和可控 硅的溫度控制部分以及系統(tǒng)的報(bào)警部分。 20 第四章 結(jié)束語(yǔ) 本次基于單片機(jī)飲水機(jī)的溫度控制系 統(tǒng)的設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)資料的收集、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和整體的調(diào)試等過(guò)程覆蓋了平時(shí)對(duì)單片機(jī)的應(yīng)用與開發(fā)，器件原理參數(shù)及選型，硬件的實(shí)現(xiàn)、調(diào)試等知識(shí)的學(xué)習(xí)。在軟件的設(shè)計(jì)上面盡量去彌補(bǔ)硬件上的不足，簡(jiǎn)化硬件的組成從而精簡(jiǎn)系統(tǒng)避免硬件上的較大偏差。 if(TempH100)PWM=0。(s1==1)amp。 報(bào)警部分 報(bào)警部分以 LED 燈和蜂鳴器來(lái)實(shí)現(xiàn)報(bào)警系統(tǒng)，當(dāng)水位低于或高于上下限、溫度達(dá)到 100℃時(shí)，該系統(tǒng)工作發(fā)出報(bào)警 [17]。 DelayMs(10)。 case 5:zkb=99。 case 3:zkb=60。 switch(m) { case 1:zkb=20。而采用以自動(dòng)改變占空比的方式來(lái) 18 進(jìn)行溫度控制，在接近預(yù)設(shè)溫度時(shí)輸出較長(zhǎng)時(shí)間的低電平，這樣可以用加熱絲的余溫來(lái)給加熱，從而避免了達(dá)到預(yù)設(shè)溫度斷電所帶來(lái)的水溫實(shí)際溫度會(huì)高于預(yù)設(shè)溫度較大幅度的情況，而且這樣也可以起到節(jié)約電能充分利用加熱絲余量的作用。 在 PWM 溫度控制過(guò)程中，其占空比是自動(dòng)調(diào)節(jié)的 [14]。 DelayUs2x(25)。i) { DQ = 0。在接收中數(shù)據(jù)端口 DQ 的低電平表示數(shù)據(jù)“ 0”，高電平表示數(shù)據(jù)“ 1”，通過(guò)這種方式可以很好地進(jìn)行八位二進(jìn)制字節(jié)數(shù)據(jù)的傳輸。 數(shù)據(jù)的寫入是對(duì)傳感器進(jìn)行控制的基礎(chǔ)，準(zhǔn)確的控制信號(hào)才能使得傳感器正常工作。 } DelayUs2x(25)。0x01。單片機(jī)向傳感器寫數(shù)據(jù)指令如下： for (i=8。 初始化的成功與否是傳感器能否正常工作的基礎(chǔ)，只有初始化成功才能正常的進(jìn)行傳感器的讀寫數(shù)據(jù)操作。 DelayUs2x(25)。 DelayUs2x(200)。 DQ = 1。在程序內(nèi)需要調(diào)用初始化子程序如圖 、寫數(shù)據(jù)子程序如圖 和讀數(shù)據(jù)子程序如圖 來(lái)實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì)溫度的采集。 else set=0。其該部分實(shí)現(xiàn)如流程圖 所示： 14 開 始S1按 下 ？Set加 1Set=0?執(zhí) 行 實(shí) 時(shí)溫 度 檢 測(cè)執(zhí) 行 溫 度設(shè) 置S2按 下 ?S3按 下 ？設(shè) 定 溫 度加 1設(shè) 定 溫 度減 1是是是是否否否結(jié) 束 圖 溫度設(shè)定流程圖 在上述流程圖中 set 作為一個(gè)狀態(tài)標(biāo)志變 量。 WeiMa[]與TempData1[]為預(yù)定義的數(shù)組，通過(guò)調(diào)用數(shù)組內(nèi)部的數(shù)據(jù)來(lái)控制數(shù)碼管段碼與為，位碼的值。 } 在鎖存器 U3 為 DataPort0 中的數(shù)據(jù)，通過(guò)改變其數(shù)據(jù)來(lái)使得數(shù)碼管顯示相應(yīng)的數(shù)字；鎖存 器 U4 為DataPort1 中的數(shù)據(jù)，通過(guò)改變其數(shù)據(jù)來(lái)控制哪一位數(shù)碼管點(diǎn)亮。 //位碼數(shù)據(jù) LATCH1=1。 DataPort0=WeiMa[i+FirstBit]。數(shù)碼管的顯示程序如下： void Display1(unsigned char FirstBit,unsigned char Num) { static unsigned char i=0。 小結(jié) 本章的硬件系統(tǒng)介紹描述了基于單片機(jī)的飲水機(jī)溫度智能控制系統(tǒng)的組成部分及實(shí)現(xiàn)方法。 當(dāng)飲水機(jī)的加熱溫度達(dá)到一百攝氏度時(shí)或者飲水機(jī)內(nèi)水的液面高于、低于液面極限時(shí)，單片機(jī)在三極 管的基極出產(chǎn)生高電平。即當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到按鍵按下后延遲一段時(shí)間，延遲過(guò)后仍然檢測(cè)到得是按鍵按下的狀態(tài)，則確定該按鍵按下，從而消除抖動(dòng)影響。在設(shè)溫的狀態(tài)下按下該按鈕一次預(yù)設(shè)溫度加 1 度。 該飲水機(jī)系統(tǒng)的溫度預(yù)設(shè)定的按鍵控制電路如圖 所示。在單片機(jī)控制系統(tǒng)中，為確保一次的按鍵動(dòng)作只輸出一次控制信號(hào)，需消除抖動(dòng)對(duì)輸出信號(hào)的影響。 單片機(jī) U3的使能端， 控制鎖存器 U4的使能端。 顯示電路 系統(tǒng)顯示電路如圖 所示。當(dāng)該筆段為高電平時(shí)二極管不發(fā)光。 74HC573真值表 如表 ， 作為 鎖存器它具有如下特 點(diǎn) ： （ 1）三態(tài)總線驅(qū)動(dòng) 的 輸出 信號(hào) 10 （ 2） 數(shù)據(jù) 的并行存取 （ 3）緩沖控制輸入 （ 4）緩沖控制輸 出 表 74HC573 功能表 輸入 輸出 OE LE D Q H X X Z H L X X L H L L L H H H 在表 的功能表中可以看出 74HC573的輸出端只需直接接入數(shù)碼管即可顯示出想要顯示的數(shù)字。 74HC573 是具有 八進(jìn)制 3 態(tài)非反轉(zhuǎn) 的 高性能鎖存器。途中 JP1為帕爾貼的接口，該器件通電后冷端的熱量移到熱端，從而使得冷端溫度變低，熱端溫度上升。 當(dāng)實(shí)際溫度低于預(yù)設(shè)溫度大于 5℃溫差 時(shí)，飲水機(jī)一直 加熱 ；當(dāng)飲水機(jī)內(nèi)的水溫低于預(yù)設(shè)溫度 5℃以內(nèi) 時(shí)， 以PWM 控制信號(hào) 來(lái)控制 飲水機(jī)進(jìn)行加熱；當(dāng) 實(shí)際溫度達(dá)到預(yù)設(shè)值 時(shí) ，飲水機(jī)停止加熱。 PWM 具有 從處理器到 被控系統(tǒng) 的 信號(hào)都是數(shù)字形式， 省去 數(shù)模轉(zhuǎn)換 環(huán)節(jié)，從而 將噪聲 的 影響降到最小 的優(yōu) 點(diǎn)。 在使用可控硅的控制電路中，當(dāng)控制端開路時(shí)器件斷開可控硅在電路中起到開關(guān)的斷開作用；當(dāng)控制端加入正向電壓時(shí)器件導(dǎo)通，可控硅此時(shí)起到的是開關(guān)導(dǎo)通的作用。 (6) 光電耦合器還用于高壓控制， 可 取代變壓器 、 代替觸點(diǎn)繼電器以及用于 A/D 電路等 多種優(yōu)勢(shì) 。 (2) 在開關(guān)電路中，光電耦合器 的應(yīng)用使得 控制電路和開關(guān)之間的電隔離很容易實(shí)現(xiàn)往， 這 對(duì)于 其他 的電子開關(guān)來(lái)說(shuō)是難做到。光電耦合器的 輸入端 屬于低阻態(tài) 元件，對(duì)于 共模 的 抑制能力 較強(qiáng)， 在長(zhǎng)線傳輸中作為隔離元件 使用能夠極大 提高信噪比 ，提高系統(tǒng)工作的可靠性 。該系統(tǒng) 測(cè)溫 的 精度 可 達(dá)到 度， 且 測(cè)量溫度的范圍可在零下 20 度到 零上 100 度間 。 DS18B20存儲(chǔ)器存儲(chǔ)溫度時(shí)，其最高位為符號(hào)位。 7 表 DS18B20 引腳功能 管腳 名稱 引腳功能 1 GND 接地端 2 DQ 數(shù) 據(jù)輸入／輸出端 3 VDD 外接電源端 將 DSl8B20用于貯存測(cè)得的溫度值的兩個(gè) 8位存貯器中。 并且 DS18B20的 通過(guò) 通信協(xié)議 來(lái) 保證 傳輸?shù)?各位數(shù)據(jù) 完整性和準(zhǔn)確性，并且 該協(xié)議定義幾種時(shí)序 包括 ：初始化時(shí)序、 寫 時(shí)序 與讀 時(shí)序 [3]。 DSl8B20 的溫度測(cè)量范圍從 55℃ 到 +125℃ 增，其量值為℃ ，該傳感器可以在 1s 內(nèi)迅速把溫度變換成為可顯示出來(lái)數(shù)字信號(hào)。 DSl8B20 的工作電源可以由數(shù)據(jù)線自身來(lái)提供而不需要外部供電電源。 6 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) 單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖 所示，由單片機(jī) STC89C5復(fù)位電路和外部時(shí)鐘電路三個(gè)部分組成。當(dāng)僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，該端口保持低電平。 EA／ VPP：?jiǎn)纹瑱C(jī)外部訪問(wèn)允許端。當(dāng)單片機(jī)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，輸出鎖存地址低 8位字節(jié)的信號(hào)。 （ 4） P3口： P3 口同 P1 口一樣作為輸入／輸出端口。在 P1 口 的 和 兩個(gè) 位端口 還可當(dāng)作定時(shí)／計(jì)數(shù)器輸入口。當(dāng)在校驗(yàn)時(shí)，該端口輸出指令時(shí)需要外接上拉電阻以 提供需要的驅(qū)動(dòng)電流 。作為輸出口，它以 灌電流的方式來(lái)驅(qū)動(dòng) TTL 邏輯門電路。它的功能強(qiáng)大 ，適用于許多較為復(fù)雜的控制應(yīng)用環(huán)境。面對(duì)當(dāng)前電子產(chǎn)品體積小、重量輕的普遍要求，單片機(jī)除了功耗低和功能強(qiáng)外，體積小也成為其發(fā)展的方向。以其價(jià)低質(zhì)優(yōu)也占據(jù)一定的市場(chǎng)?，F(xiàn)在大多的單片機(jī)基本采用 CMOS 制造工藝，以應(yīng)對(duì)單片機(jī)低功耗的要求。單片機(jī)為了滿足外部設(shè)備的要求不斷提高其控制能力和接口能力，其中控制能力更加的突出。單片機(jī)具備的擴(kuò)展性等優(yōu)點(diǎn)也使得其通用性更強(qiáng)。在 90 年代以后消費(fèi)型電子產(chǎn)品的到極大發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)也得到巨大的提高， 32 位的單片機(jī)迅速的取代 16位的單片機(jī)并進(jìn)入電子主流市場(chǎng)。 （ 3） 通過(guò)控制電路 能夠?qū)崿F(xiàn)水溫的自動(dòng)控制， 預(yù)設(shè)水的 溫度，則水溫 能夠恒定 在 該區(qū)間范圍內(nèi) 。 該 方案在 進(jìn)行 控制的時(shí)候采用 的不是 D/A 轉(zhuǎn)換后再控制調(diào)節(jié)閥的 控制 方法，而是 在控制電路中 直接外接一個(gè) 光電耦合器 ，通過(guò) 單片機(jī)輸出的控制信號(hào)來(lái) 調(diào)節(jié) 控制電路的 一個(gè)周期內(nèi) 光耦 開關(guān)的導(dǎo)通和斷開時(shí)間 ，從而控制加熱絲的通斷電 。從單片機(jī)到 DSl820 只需一條線即可實(shí)現(xiàn)二者的通信。 （ 1）單片機(jī)控 制系統(tǒng)采用 具有豐富的指令集 STC89C52 內(nèi)核 單片機(jī) 。在對(duì)飲水機(jī)的溫度控制方面，使用按鍵可預(yù)設(shè)定水溫。與普通的飲水機(jī)相比本系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的飲水機(jī)的控制系統(tǒng)更加的智能化，便捷的人機(jī)對(duì)話、清晰的實(shí)時(shí)溫度顯示以及精確的溫度控制等特色是目前普通單片機(jī)所不具備的。這就造成了目前飲水機(jī)產(chǎn)品的固話，僅以簡(jiǎn)單的重復(fù)加溫來(lái)起到加溫的作用，從而降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。基于生產(chǎn)技術(shù)水平的提高，飲水機(jī)行業(yè)在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的發(fā)展形勢(shì)都十分看好。 隨著科技的不斷發(fā)展，溫度控制逐漸深入到我們?nèi)粘Ｉ钪?。除此之外，溫度控制系統(tǒng)還廣泛的用于其他領(lǐng)域，通過(guò)溫度控制來(lái)保持溫度的恒定或按照需要發(fā)生變化。在本次的設(shè)計(jì)過(guò)程中能夠鞏固我們所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)知識(shí)以及技術(shù)能力，同時(shí)能夠增強(qiáng)我的綜合運(yùn)用能力和獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力；加深對(duì)飲水機(jī)的工作原理的理解、培養(yǎng)元器件選擇及電子儀器的常用設(shè)計(jì)方法的能力；進(jìn)而更好的掌握應(yīng)用電子線路設(shè)計(jì)的基本思想和方法。但普通的飲水機(jī)是通過(guò)對(duì)水的反復(fù)加熱來(lái)維持水的溫度，這樣不僅會(huì)使水產(chǎn)生對(duì)人體有害物質(zhì)，而且極大的浪費(fèi)了資源。在使用效率受到制約的情況下，水資源將以我們無(wú)法察覺的形式被大量的浪費(fèi)。 DS18B20。 在溫度控制方面采用 PWM 方式進(jìn)行控制，使得飲水機(jī)對(duì)溫度的控制更加的精確。 基于單片機(jī)智能飲水機(jī)溫度控制系統(tǒng) I 基于單片機(jī)飲水機(jī)溫度控制系統(tǒng) 摘 要 在人們的日常生活之中飲水機(jī)發(fā)揮著不可取代的作用，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)于溫度的控制也不斷地趨于人性化、智能化。采用 DS18B20 來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)飲水機(jī)水溫的采集；光電耦合器 MOC3041 和 可控硅 組成的控制電路 ，以避免加熱電路的通斷對(duì)控制電路的影響，提高系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定性。 the control circuit consists of photoelectric coupler MOC3041 and TRIAC, in order to avoid the heating circuit’s onandoff impacting the control circuit,thus to improve system’s security, stability. Using PWM mode in temperature control， the control mode makes temperature control the water fountain of more accurate. Key word: STC89C52。 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................................... 21 附錄一 主程序 ................................................................................................................................ 22 附錄二 主電路圖 ............................................................................................................................. 28 1 第一 章 引 言 研