【正文】 智能溫度傳感器DS18B20；其他功能電路部分包括恒溫，防干燒，出水等電路，達(dá)到功能多樣化；電源部分為智能飲水機(jī)提供必要的電能，保證飲水機(jī)能夠正常的工作。溫度檢測(cè)電路晶振電路復(fù)位電路其他功能電路功能顯示報(bào)警電路鍵盤(pán)單片機(jī)AT89S52數(shù)碼顯示電源電路 智能飲水機(jī)電路框圖 元器件選擇主機(jī)單元由AT89S52單片機(jī)和相關(guān)的存儲(chǔ)器組成，是儀表的核心。是整個(gè)系統(tǒng)的核心處理器，單片機(jī)首先把通過(guò)傳感器測(cè)到的現(xiàn)場(chǎng)溫度與預(yù)先設(shè)置的溫度進(jìn)行比較，如果大于或小于預(yù)先設(shè)置值,就輸出信號(hào)去控制加熱器的工作,從而實(shí)現(xiàn)溫度控制。(3)DS18B20:單線(xiàn)數(shù)字溫度傳感器，可直接將被測(cè)溫度轉(zhuǎn)化為串行數(shù)字信號(hào)，以供單片機(jī)處理。(5)按鍵：輸入模塊，用于控制單片機(jī)完成各項(xiàng)功能。同時(shí)，AT89S52可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作指導(dǎo)下一個(gè)硬件復(fù)位。使用Atmel公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)提供高靈活，超有效的解決方案。另外，AT89S52可降至0KHZ靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)停止工作，直到一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。AT89S52可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程，也可以在線(xiàn)編程。 AT89S52晶振電路的設(shè)計(jì)每個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)里都有晶振，全稱(chēng)是叫晶體震蕩器，在單片機(jī)系統(tǒng)里晶振的作用非常大，它結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部的電路，產(chǎn)生單片機(jī)所必須的時(shí)鐘頻率，單片機(jī)的一切指令的執(zhí)行都是建立在這個(gè)基礎(chǔ)上的，晶振的提供的時(shí)鐘頻率越高，那單片機(jī)的運(yùn)行速度也就越快。在通常工作條件下，普通的晶振頻率絕對(duì)精度可達(dá)百萬(wàn)分之五十，高級(jí)的精度更高。一般單片機(jī)的晶振工作于并聯(lián)諧振狀態(tài)，也可以理解為諧振電容的一部分。也能保證溫漂等誤差。在本設(shè)計(jì)中XTAL1和XTAL2端外接石英晶體作為定時(shí)元件，內(nèi)部反向放大器自激振蕩，產(chǎn)生時(shí)鐘。 晶振電路 測(cè)溫電路的設(shè)計(jì) DS18B20的引腳圖及方框圖。用在寄生電源下，可以向器件提供電源。當(dāng)工作于寄生電源時(shí)，此引腳必須接地。 DS18B20功能特性描述DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器還包括一個(gè)高速暫存RAM和一個(gè)非易失性的可電擦除的EERAM。前兩個(gè)字節(jié)包含測(cè)得的溫度信息，第3和第4字節(jié)TH和TL的拷貝，是易失的，每次上電復(fù)位時(shí)被刷新。第5字節(jié)為配置寄存器，它的內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率。低5位都為1，TM是工作模式位，用于設(shè)置DS18B20在工作模式還是在測(cè)試模式，DS18B20出廠時(shí)該位被設(shè)置為0，用戶(hù)可改動(dòng)，R1和R0決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)，來(lái)設(shè)置分辨率。當(dāng)DS18B20接收到溫度轉(zhuǎn)換命令后，開(kāi)始啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。DS18B20中的溫度傳感器可完成對(duì)溫度的測(cè)量，以12位轉(zhuǎn)化為例。 DS18B20溫度值格式表LSByteBit7Bit6Bit5Bit4Bit3Bit2Bit1Bit0MSByteBit15Bit14Bit13Bit12Bit11Bit10Bit9Bit8SSSSS當(dāng)符號(hào)位S＝0時(shí)，表示測(cè)得的溫度值為正值，可以直接將二進(jìn)制位轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制；當(dāng)符號(hào)位S＝1時(shí)，表示測(cè)得的溫度值為負(fù)值。因此，只適用于單一溫度傳感器測(cè)溫，也不宜采用電池供電系統(tǒng)，并且電源電壓必須保證是5V。(2)DS18B20的外部電源供電方式DS18B20采用外部供電時(shí)，I/O線(xiàn)不需要強(qiáng)上拉電壓，同時(shí)在總線(xiàn)上可以?huà)旖佣鄠€(gè)DS18B20傳感器，組成多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)。但在proteus仿真中VCC和GND均懸空，否則仿真錯(cuò)誤。： 采用外部供電的測(cè)溫電路 主控系統(tǒng)主控系統(tǒng)采用單片機(jī)控制。電容C7，電阻RR8和按鍵S1構(gòu)成上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位電路。 晶振與復(fù)位電路 輸入控制，采用的按鍵控制，這樣不僅減少的制作成本而且便于做。 輸入電路 顯示部分LED數(shù)碼管實(shí)際上是由七個(gè)發(fā)光管組成8字形構(gòu)成的，加上小數(shù)點(diǎn)就是8個(gè)。當(dāng)數(shù)碼管特定的段加上電壓后，這些特定的段就會(huì)發(fā)亮，以形成我們眼睛看到的字樣了。LED數(shù)碼管有微亮亮和超亮等不同之分，、1寸等不同的尺寸。發(fā)光二極管的陽(yáng)極連接到一起連接到電源正極稱(chēng)為共陽(yáng)極數(shù)碼管，發(fā)光二極管的陰極連接到一起連接到電源負(fù)極稱(chēng)為共陰極數(shù)碼管。 ： 顯示電路LED數(shù)碼管引腳共陰和共陽(yáng)兩種方式：電源VCC通過(guò)1個(gè)1K的排阻與LED相連，VCC串接個(gè)電阻后和GND接在任意2個(gè)腳上，組合有很多，但總有一個(gè)LED會(huì)發(fā)光的，找到一個(gè)就夠了，然后GND不動(dòng)，VCC（串電阻）逐個(gè)碰剩下的腳，如果有多個(gè)LED（一般是8個(gè)），那它就是共陰。也可以直接用數(shù)字萬(wàn)用表，將檔位撥到二極管通斷性測(cè)試檔，這時(shí)紅表筆代表電源的正極，黑表筆代表電源的負(fù)極，然后在引腳上進(jìn)行逐個(gè)測(cè)試，以確定是共陽(yáng)還是共陰。公共端一般在中間或在兩邊，兩排，一排一個(gè)對(duì)稱(chēng)。先假設(shè)是共陰極或共陽(yáng)極，假設(shè)中間那個(gè)就是公共端，用數(shù)字萬(wàn)用表逐個(gè)判斷即可，如果判斷錯(cuò)誤不亮，就更改假設(shè)，繼續(xù)判斷。數(shù)碼管所使用的電流與電壓(1)電流：靜態(tài)時(shí)，推薦使用1015mA；動(dòng)態(tài)時(shí)，16/1動(dòng)態(tài)掃描時(shí)，平均電流為45mA，峰值電流5060mA。 其他功能部分(1)出水控制當(dāng)MOT輸出低電平時(shí)，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(kāi)觸點(diǎn)閉合，出水管道導(dǎo)通。 加熱控制第三章 智能飲水機(jī)的軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)分配方式在進(jìn)行微機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，除了系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)外，大量的工作就是如何根據(jù)每個(gè)生產(chǎn)對(duì)象的實(shí)際需要設(shè)計(jì)應(yīng)用程序。對(duì)于本系統(tǒng)，軟件更為重要。數(shù)據(jù)處理包括：數(shù)據(jù)的采集、標(biāo)度變換等。為了完成上述任務(wù)，在進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)時(shí)，通常把整個(gè)過(guò)程分成若干個(gè)部分，每一部分叫做一個(gè)模塊。模塊程序設(shè)計(jì)法的主要優(yōu)點(diǎn)是：(1)單個(gè)模塊比起一個(gè)完整的程序易編寫(xiě)及調(diào)試；(2)模塊可以共存，一個(gè)模塊可以被多個(gè)任務(wù)在不同條件下調(diào)用；(3)模塊程序允許設(shè)計(jì)者分割任務(wù)和利用已有程序，為設(shè)計(jì)者提供方便。 主程序設(shè)計(jì)程序的初始化主要包括三個(gè)環(huán)節(jié)：(1)實(shí)現(xiàn)各種設(shè)置堆棧指針、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0初始化、以及開(kāi)中斷、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器啟動(dòng)；(2)實(shí)現(xiàn)LED顯示當(dāng)前水溫并能顯示預(yù)設(shè)的水溫；(3)不斷的進(jìn)行按鍵掃描，判斷是否有按鍵按下，如沒(méi)有按鍵按下，則返回顯示；如有按鍵按下，則根據(jù)所按鍵實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的操作。：變量定義顯示按鍵掃描，判斷是否有鍵按下芯片初始化開(kāi)始NY延時(shí)Y按鍵掃描，判斷是否有鍵按下NY按“出水”鍵，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)按“加熱”鍵，加熱按“鎖定”鍵，其他鍵無(wú)效按“切換”鍵，切換至調(diào)溫按“設(shè)置溫度”鍵，進(jìn)行溫度設(shè)置 主程序框圖 各模塊程序設(shè)計(jì) 溫度檢測(cè)程序設(shè)計(jì)溫度檢測(cè)運(yùn)用DS18B20芯片，因?yàn)槠涔δ苋媲揖雀?，完全可以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，它將檢測(cè)到的水溫送給單片機(jī)，再由單片機(jī)輸出給顯示電路將實(shí)時(shí)水溫顯示出來(lái)。該設(shè)計(jì)中第四個(gè)按鍵為鎖定鍵，當(dāng)檢測(cè)到鎖定鍵被按下時(shí)，其他按鍵均無(wú)效，只有當(dāng)檢測(cè)到鎖定鍵再次被按下，其他按鍵的功能才恢復(fù)正常。 硬件調(diào)試使用proteus仿真軟件對(duì)硬件電路進(jìn)行仿真，將編譯好的程序放入單片機(jī)中開(kāi)始運(yùn)行程序。 電源電路的仿真當(dāng)飲水機(jī)通電后，電源指示燈亮，此時(shí)各模塊均通電，才能保證飲水機(jī)的正常工作。 出水模塊的仿真 加熱模塊電