智能饮水机控制系统设计说明

.毕业设计（论文） 智能饮水机控制系统设计Design of control system for intelligent drinking water machine班级学生学号 1 指导教师职称导师单位 工业技术职业学院 论文提交日期论文真实性承诺与指导教师声明学生论文真实性承诺本人重声明：所提交的作品是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，容真实可靠，不存在抄袭、造假等学术不端行为。除文中已经注明引用的容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。如被发现论文中存在抄袭、造假等学术不端行为，本人愿承当本声明的法律责任和一切后果。毕业生签名：日 期：指导教师关于学生论文真实性审核的声明本人重声明：已经对学生论文所涉与的容进行严格审核，确定其容均由学生在本人指导下取得，对他人论文与成果的引用已经明确注明，不存在抄袭等学术不端行为。指导教师签名： 日 期： / 摘要在现代生活当中中，饮水机已经成为了我们日常生活中必不可少的家用电器。但是，有的饮水机的功能只是普通的加热功能，有的功能比较强大，如可以掌控水温的具体控制，但往往这样的饮水机价格使很多人望而止步，根本不能适用于普通家庭。根据这个情况，我设计了这款智能饮水机，这款饮水机的价格相对低廉但是功能却非常强大。一部分利用单片机对水温的控制，在加上液晶屏幕显示温度，得到稳定的人与机器的操作，这款饮水机有很多的模式可以使用，如：冲咖啡和沏茶等。这个设计也添加了团情况的紧急措施，如果水箱在缺水的情况下使用，无法使之加热，它会通过智能报警的方式告知饮水机主人提醒主人以保证其该系统的安全性，让人用起来更加稳定。对于这个设计来说，在确保用户使用过程中的安全的情况下为用户的使用更加方便、舒心。这个设计的智能化水平相对来说比较高，自动化操作可以根据用户自己来实现。关键词：智能饮水机，单片机，控制AbstractIn modern life, drinking water machine has become essential household appliances in our daily life. However, some drinking water heating machine function is normal, some more powerful features, such as the specific control can control water temperature, but often drinking machine price this makes a lot of people stop, not suitable for the ordinary family according to this situation, I designed the intelligent water dispenser, the water dispenser is relatively inexpensive but the function is very powerful. A part of the use of single-chip temperature control, temperature display and LCD screen, get the human and machine stable operation, the water dispenser has a lot of die Type can be used, such as coffee and tea. This design also added a group of emergency measures, if the tank used in the absence of water, heating can not make it, it will be through the intelligent alarm way to inform the drinking machine owner to remind the owner to ensure the safety of the system, let people use them more stable. For this design, comfortable to ensure more convenient use for users, users in the process of security. The design of the intelligent level is relatively high, automatic operation according to the user to achieve.目录摘要3Abstract.3 引言.4第一章 系统功能设计5第二章 系统硬件设计72.1 51单片机最小系统72.2 温度检测部分72.3按键设计82.4 继电器控制部分82.4.1 电磁阀控制92.4.2 加热电阻控制92.5显示电路102.6液位检测112.7 报警电路112.8红外控制电路12第三章 系统软件设计133.1主程序设计133.2温度子程设计143.5按键子程序设计173.6继电器控制子程序设计203.7显示子程序设计20第四章PCB板的设计24参考文献25总结26致 27附录：28引言如今生活中，社会发展异常迅速，人们开始对平时生活的要求也是一步一步上升中，在现在打社会生活中，有许多的家用品、办公用品都开始智能化了、自动化了。向饮水机已经在所有家庭、办公室许多地方普遍使用的电器而言也朝着自动化、智能化发展方向。但是现在的水源污染比较严重，人们对于自己的健康生活要求也越来越重视，所以对于用水而言，变得着外看重，当人们在商店选饮水机时会格外注意一些比较智能、而且很安全的饮水机。这个就是这个课题研究的意义所在，怎么样才能使饮水机更加智能化呢？还有实现对饮用水消毒呢？传统的饮水机在国外已经被淘汰了，传统饮水机只拥有普通的加热功能，而加热过程总会导致水的矿物质流失，喝这种水不利于人体健康。所以在国外和国生产的饮水机都会有一个设计，防止千滚水设计，而且已经实现了温度可随意调节控制，从而真正做到了安全饮水健康饮水。1还有些功能更加强大的饮水机拥有制冷效果，智能化水平也相对来说比较高。因此，这也为本设计提供了设计要求：安全健康、智能化水平较高。第一章 系统功能设计本设计由单片机本模块、传感器模块、用户按键模块、LCS12864显示模块、电磁阀模块构成。传感器模块采用了DS18B20数字温度传感器实现温度采集、显示部分使用芯片LCD12864实现数据的显示，可以形成一个良好的人机界面信息交换。液位检测部分采用光电液位传感器监测液位，当饮水机的水位过低时，蜂鸣器发出报警，LED指示灯亮。重置按钮设计实现用户模式选择和用户所需的温度设置。用户可以根据不同的需要选择性地设置不同的参数。系统运行比较稳定，操作更加简单，如图1所示系统框图。图1系统框图第二章 系统硬件设计2.1 51单片机最小系统STC89C52是一种相对来说比较高性能、低功耗CMOS 8位微控制器，它拥有8K在系统中可以编程FLASH存储器,而且它在单芯片上，拥有在系统FLASH可编程、灵巧的CPU 8位、定时器、三十二位I/O 口线、512字节R A M，置M A X810、4 K B EEP R O M复位电路、外部中断四个、一个4级7向量中断结构全双工串行口、3个十六位计数器/定时器。使得该芯片更能适用各种场合。2最小系统由晶振电路和复位电路组成，复位电路如图2所示。图2复位电路当单片机复位端口出现有高电平信号而且多于两个或者两个以上的机器周期时单片机将会复位。基本上都是用11 M晶振作为系统时钟。晶振电路图如图3所示。图3 晶振电路原理图2.2 温度检测部分饮水机经常被用作温度开关的温度控制装置，当温度达到温度时锁定开关的温度，温度开关会使适当的闭幕式和开幕式。温度开关的价格相对比较低，但是因为设计所需要实现的智能控制和用户温度的控制，因此温度开关已经无法满足这个设计要求。所以，D S18 B20数字温度传感器的使用，传感器并不需求外部电路通过程序在完成对温度的采集工作，A/D转换通常采用的是for.ds18b20单片机读取单总线数据传输方式，有6个临时存储单元存储器单元49字节，和单片机温度采集所需的值存储在9个字节的零字节，第一个字节。因为信号读出芯片为数字信号，所以他们需要被转换为一个二进制数十进制数为收购人员使用更直观的温度value.ds18b20精确度最高，使用了一系列的算法12，L最低精确度是9，围为55°125°满足与设计的要求并且价格比较低，所以这个设计所采用的是D S18B20为温度检测部分为核心装置。因为该传感器的输出电路较小，因此它需要添加4.7k以上的拉电阻从而确保该标准的数据传输。4具有少量的I / 0，这就是它的优点，温度检测电路如图4所示。图4 温度检测电路原理图2.3按键设计KEY1为进入外部中断的按键，KEY4，KEY3，KEY2三个按键的工作模式工作模式为：沏茶模式，固定的水温85；咖啡模式，固定的水温65；还有用户想要自己设置的温度，也可以通过按键进行选择确定。KEY5为自动检测水箱液位按键。设计原理如图5所示。图5按键模块2.4 继电器控制部分继电器的种类多种多样如中间继电器时间、继电器电磁继电器、固态继电器、因此继电器的工作原理动是相同的，简单点来说它就是保护流控开关可以实现小电流控制大电流，属于控制的功能。 6 这个设计使用的继电器是电磁式继电器，这种类型的继电器是用触点和由线圈两部分组合而成的，当电流流过这个线圈他将会产生磁力因此使触电吸和，而它就会使常闭触点所断开，常开触点所导通达到控制的功能。5V直流电压控制电磁阀和3000W的加热电阻丝这样就能够完成了。继电器的型号一定要选择准确，选择能通过电流金额正确的如最大承受功率，如果选择错误会使继电器的破损,2.4.1 电磁阀控制等到热水箱中的水加热完成之后，当系统检测到出水口放有水杯时，系统电磁阀门将会开启。如果水口没有水杯，电磁门不会开启。因为电磁阀门是一个通过电磁控制的工业设备，用来控制流体的元器件之一。当铁芯出现磁力的时候，就说明阀门里面的线圈有电流通过，从而吸引弹簧取消