【正文】 (1) 當(dāng)水加熱至沸騰后，飲水機報警電路工作，使其自動停止加熱并蜂鳴器響起、紅燈亮表示報警，； (2)當(dāng)水加熱至設(shè)定溫度時，報警電路工作，使其自動停止加熱并紅燈亮報警。 加熱模塊的仿真 顯示模塊電路的仿真 本設(shè)計采用4個LED來顯示當(dāng)前的水溫或設(shè)定的水溫，當(dāng)前水溫由DS18B20檢測到的溫度決定。 出水電路模塊的仿真在通電狀態(tài)下按下出水鍵，電動機開始轉(zhuǎn)動，表示飲水機開始出水。并通過按鍵檢驗各個功能的實現(xiàn)，從而完成設(shè)計中所有要求的仿真。其程序流程圖如下： 開始按鍵1按下？延時2msY 確定按鍵1按下？執(zhí)行按鍵1對應(yīng)程序Y繼續(xù)檢測下一按鍵循環(huán)NN 鍵盤掃描程序流程圖第四章 調(diào)試及性能分析 軟件調(diào)試軟件調(diào)試用Keil uVision2軟件，將寫好的程序編譯成16進制文件，然后才可以在proteus中將編譯好的程序放入單片機進行仿真。其程序流程圖如下：讀一個字節(jié)寫一個字節(jié)讀取溫度開始顯示溫度DS18B20初始化 溫度檢測程序流程圖 顯示程序設(shè)計顯示程序是負責(zé)點亮4支數(shù)碼管，并根據(jù)單片機送出的數(shù)據(jù)及時更新顯示的數(shù)據(jù)，其程序流程圖如下：送段選信號送位選信號延時循環(huán)四次開始 顯示程序流程圖 鍵盤掃描程序鍵盤掃描程序的任務(wù)是在程序運行過程中始終不停的檢測是否有按鍵被按下，如果檢測到有按鍵被按下，則進入與該按鍵對應(yīng)的程序運行；若該按鍵沒有被按下，則繼續(xù)檢測下一個按鍵，如此循環(huán)，從而完成每一個按鍵所對應(yīng)的功能。人機按鍵功能鍵設(shè)置如下：(1)“出水”鍵：控制其出水和停止出水；(2)“加熱”鍵：控制其加熱和停止加熱；(3)“鎖定”鍵：用于鎖定其他所有按鍵；(4)“切換”鍵：用于將顯示器切換至溫度設(shè)定界面并開始設(shè)定溫度； (5)“設(shè)置溫度”鍵：以5℃為間隔在0℃至100℃之間以遞增方式設(shè)定水溫。本系統(tǒng)軟件采用模塊化結(jié)構(gòu)，由主程序、溫度檢測程序、顯示子程序、延時程序和其他相關(guān)程序等組成。所謂“模塊”，實質(zhì)上就是所完成一定功能，相對獨立的程序段，這種程序設(shè)計方法叫模塊程序設(shè)計法。過程控制程序主要是使單片機按一定的方法進行計算，然后再輸出，以控制其工作。在單片機控制系統(tǒng)中，大體上可分為數(shù)據(jù)處理、過程控制兩個基本類型。因此，軟件設(shè)計在微機控制系統(tǒng)設(shè)計中占重要地位。 出水控制(2)加熱控制當(dāng)HOT輸出低電平時，三極管處于截至區(qū)，集電極和發(fā)射極導(dǎo)通，接觸器常開觸點閉合，線圈通電加熱。(2)電壓：查引腳排布圖，看一下每段的芯片數(shù)量是多少？當(dāng)紅色時，；當(dāng)綠色時。直到假設(shè)正確，也就是說判斷正確，那么引腳的順序和位置就出來。至于其他引腳的排序你可以自己量出來。一般十個引腳分別為7個段加2個公共加一個小數(shù)點。相反用VCC不動，GND逐個碰剩下的腳，如果有多個LED（一般是8個），那它就是共陽。常用LED數(shù)碼管所顯示的數(shù)字和字符是0、A、B、C、D、E、F。小尺寸數(shù)碼管的顯示筆畫常用一個發(fā)光二極管組成，而大尺寸數(shù)碼管是由二個或多個發(fā)光二極管組成，一般情況下，電流不超過30mA。如：顯示一個“2”字，那么應(yīng)當(dāng)是a亮b亮g亮e亮d亮f不亮c不亮p不亮。這些段分別由字母a、b、c、d、e、f、g、p來表示。通過74LS373的通斷進行按鍵信號的傳輸，當(dāng)74LS373被鎖定時，按鍵信號不能傳入單片機，從而達到按鍵的鎖定作用。AT89S52是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓,高性能CMOS8位單片機,片內(nèi)含4KB的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器(PEROM)和128B的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度,非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn),兼容MCS51指令系統(tǒng),片內(nèi)置通用8位中央處理器(CPU)和Flash存儲單元,功能強大AT89S52單片機可為您提供許多高性價比的應(yīng)用場合,可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。，單片機選用的是ATMEL公司的AT89S52的8 位單片機，晶體振蕩器選12MHZ,C5，C6為22pF石英電容，與晶體振蕩器構(gòu)成時鐘電路。比較上述兩種供電方式后認為外部電源供電方式對電源要求比電源供電方式優(yōu)越些且穩(wěn)定性好，故在此設(shè)計中采用外部電源供電方式供電電路。但要注意在外部供電的方式下，DS18B20的GND引腳不能懸空，否則讀取的溫度總是85℃。當(dāng)電源電壓下降時，會使測量的誤差變大。 部分溫度對應(yīng)值表溫度℃二進制表示十六進制表示+125000001111101000007D0H+8500000101010100000550H+00000001100100000191H+000000001010000100A2H+00000000000000100008H000000000000010000000H1111111111110000FFF8H1111111101011110FF5EH1111111001101111FE6FH DS18B20供電方式(1)DS18B20寄生電源供電方式電路DS18B20采用寄生電源供電時，要想使DS18B20進行精確的溫度轉(zhuǎn)換，I/O線必須保證在溫度轉(zhuǎn)換期間提供足夠的能量，由于每個DS18B20在溫度轉(zhuǎn)換期間工作電流達到1mA，當(dāng)幾個溫度傳感器掛在同一根I/O線上進行多點測溫時，靠上拉電阻是無法提供足夠的能量，會造成無法轉(zhuǎn)換溫度或溫度誤差極大。其中S為符號位。單片機可以通過單線接口讀出該數(shù)據(jù)，讀數(shù)據(jù)時低位在先，高位在后，℃／LSB形式表示。 高速暫存RAM字節(jié)數(shù)123456789存儲信息LSBMSBTH 1TL 2配置寄存器保留保留保留CRC DS18B20 溫度轉(zhuǎn)換時間表R1R0分辨率/位溫度最大轉(zhuǎn)換時間/ms009011010113751112750TMR1R011111，DS18B20分辨率越高，所需要的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時間越長。DS18B20工作時寄存器中的分辨率轉(zhuǎn)換為相應(yīng)精度的溫度數(shù)值。高速暫存RAM的第8字節(jié)保留未用，表現(xiàn)為全邏輯第9字節(jié)讀出前面所有8字節(jié)的CRC碼，可用來檢驗數(shù)據(jù)，從而保證通信數(shù)據(jù)的正確性。高速暫存RAM的結(jié)構(gòu)為9字節(jié)的存儲器。 DS18B20主要性能(1)獨特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊； (2)測溫范圍 －55℃～＋125℃，℃； (3)支持多點組網(wǎng)功能，多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，最多只能并聯(lián)8個，如果數(shù)量過多，會使供電電源電壓過低，從而造成信號傳輸?shù)牟环€(wěn)定，實現(xiàn)多點測溫(4)工作電源: 直流3~5V； (5)在使用中不需要任何外圍元件；(6)測量結(jié)果以9~12位數(shù)字量方式串行傳送；(7)不銹鋼保護管直徑 Φ6 ； DS18B20外形及引腳排列 (8)適用于DN15~25， DN40~DN250各種介質(zhì)工業(yè)管道和狹小空間設(shè)備測溫； (9)標(biāo)準(zhǔn)安裝螺紋 M10X1， ， G1/2”任選； (10)PVC電纜直接出線或德式球型接線盒出線，便于與其它電器設(shè)備連接。(3)VDD 可選擇的VDD引腳。 (1)GND 地信號(2)DQ 數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳。所用石英晶體的振蕩頻率為12MHZ，電容C1，C2常為20pF~40pF內(nèi)。兩個電容的取值都是相同的，或者說相差不大，如果相差太大，容易造成諧振的不平衡，容易造成停振或者干脆不起振。它是根據(jù)晶振廠家提供的晶振要求負載電容選值的，換句話說，晶振的頻率就是在它提供的負載電容下測得的