陈玉杰 智能饮水机控制系统设计11.doc

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 Machine Control System 2016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日毕业设计成绩单学生姓名陈玉杰学号20117330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：主任签章：年 月 日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20127330班级方1110-7专业电气工程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一、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STC8

2、9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。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相关传感器、显示器件等的使用和典型电路五、进度计划第 1 周第 2周 收集资料，完成开题报告第 3 周 需求分析，概要设计第4 周第 6 周 详细设计第 7 周 中期检查第 8 周第11周 写论文第12周第13周 论文审核定稿第14周第15周 答辩教研室主任签字时间 年 月 日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20117330班级方1110-7专业电气工程及其自动化一、

3、研究背景 指导教师签字时 间 年 月 日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 domes

4、tic water dispenser can be used to achieve 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, this research intelligent dispenser control systems.The program is designed primarily to complete the dispenser control system hardware circuit design and software

5、and hardware facilities and used for analysis, control system using a microcomputer STC89C52 with DS18B20 temperature sensors collect water 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 determined by heating mode indicator or cooling mode is running. Through

6、 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, 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

7、感器42.4.3液位传感器52.4.4数码显示模块52.4.5电源模块62.4.6加热模块62.4.7制冷模块6第3章系统硬件设计73.1概述73.2主控模块73.2.1主控芯片STC89C5273.2.2晶振电路93.2.3复位及复位电路93.2.4最小系统电路设计103.3温度采集模块113.3.1DS18B20温度传感器简介113.3.2温度采集模块电路设计123.4液位采集模块123.4.1Water Sensor简介123.4.2AD转换芯片简介123.4.3 单片机对ADC0832的控制原理133.4.4液位采集模块电路设计143.5数码显示模块143.5.1数码显示管简介143.5.2共阳极接法简介14I3.5.3数码显示模块电路设计153.6电源模块163.7制冷模块173.8加热模块173.9整体电路设计18第4章系统软件设计194.1概述194.2主程序设计194.3液位采集模块子程序设计204.4温度采集模块子程序设计214.5温度设定子程序设计23第5章系统分析与调试25第6章结论与展望286.1结论306.2展望30参考文献31致谢32附录33 附录A外文资料

8、33 附录B原理图45 附录C程序清单46II石家庄铁道大学四方学院毕业设计第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，特别

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