毕业论文饮水机温度智能控制(2)

来源：网络收集时间：2026-08-31

导读： 1.2 国内外研究现状及存在的问题目前饮水机的控制方式可分为普通控制型、智能感应型和微电脑控制型三类。普通控制型饮水机其加热和制冷均自动恒温控制，是目前用户使用最多的机型，并且其价位适中一般为首� Ｒ蚨

1.2 国内外研究现状及存在的问题

目前饮水机的控制方式可分为普通控制型、智能感应型和微电脑控制型三类。普通控制型饮水机其加热和制冷均自动恒温控制，是目前用户使用最多的机型，并且其价位适中一般为首选。因而，本文在此基础上，做了一些改造使其更为人性化，比如说设置一定的保温温度使其一直处在这已设定温度左右，可供随时饮用，不必担心水温过烫的问题等

1.3 本课题研究的内容和目标

该设计可以实时检测饮水机水箱的水温，并且可以显示饮水机水箱水温度数，可以人为设置水的温度的保温值，当温度在设定的范围内时正常工作，当低于保温温度时控制加热器加热；当温度高于水温保温温度时继电器断开停止加热。另外，其温度检测范围为0~100℃，精度±1℃，并且有一定的时间延迟

本设计以常见的入门级单片机STC51单片机为核心，有键盘输入模块和无线输入模块进行控制信号输入，温度传感器进行温度信号反馈，数码管显示电路对温度进行显示，以及蜂鸣器电路进行报警。通过相关硬件电路模块搭建一个平台。用c语言编写相关程序，从而实现设计的要求。

研究的温控系统能用于简易家用饮水机的改造，实现饮水机的人性化智能管理，提高用电效率;实现自动、手动控制相兼容，以降低成本;通过反复试验和改进，最终达到

毕业论文饮水机温度智能控制

可靠性、实用性、推广性较好的目标。

1.4 本课题拟解决的关键问题

1、温度检测与传输问题；

2、人机交互问题（包括键盘、遥控和显示）； 3、光耦继电器的控制原理问题； 4、家用饮水机的改装问题； 5、闭环系统的反馈和延时性问题。

二、系统总体设计方案

2.1 系统简介

饮水机温度控制系统以调节饮水机温度为目的，其输入参数主要是水温信号和设置的设定温度。输出信号主要是温度显示、声光报警和执行加热。工作时传感器将温度传给单片机，当水温低于设定温度时，单片机控制加热模块加热，当温度低于设定温度，继电器断开，加热停止。从而实现温度控制的目标。

2.2 系统功能方框图

图2.2.2 系统功能原理图

2.3 各模块功能的介绍

1、温度传输：以温度传感器实时反馈温度给中央处理器。 2、人机交互：

3.1 远程控制：远程设置饮水机设定温度。

毕业论文饮水机温度智能控制

3.2 按键控制：按键设置饮水机设定温度。 3.3 显示输出：显示系统设定温度和水温。 4、中央控制：负责系统的集中控制。

5、执行加热：控制继电器开合，从而控制加热器加热。

2.4 硬件方案的选择

2.4,1 Cpu方案的选择

按MCU内核可分为： MSP、ARM、MCS51等等。

MSP430单片机功耗低，速度快，内置硬件乘法器，乘除法运算都为单周期指令，片内集成资源丰富，但是学习起来比较复杂。

ARM单片机控制能力强，速度快，价格比较适中，但比51要贵些，可以加操作系统，但是对ARM接触较少，应用起来较为困难。

AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器。AT89C51是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C51是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

本设计选择AT89C51 单片机作为主控部分。

2.4,2 温度传感器方案的选择

常用的温度传感器芯片有pt100、AD590、DS18B20等等。

pt100温度传感器是一种将温度变量转换为可传送的标准化输出信号的仪表。主要用于工业过程温度参数的测量和控制。带传感器的变送器通常由两部分组成：传感器和信号转换器。传感器主要是热电偶或热电阻；信号转换器主要由测量单元、信号处理和转换单元组成（由于工业用热电阻和热电偶分度表是标准化的，因此信号转换器作为独立产品时也称为变送器），有些变送器增加了显示单元，有些还具有现场总线功能。但温度电阻曲线为非线性，易干扰，且存在延时温度累计现象。

AD590是美国ANALOG DEVICES公司的单片集成两端感温电流源，其输出电流与绝对温度成比例。在4 V至30 V电源电压范围内，该器件可充当一个高阻抗、恒流调节器，调节

毕业论文饮水机温度智能控制

系数为1 µA/K。片内薄膜电阻经过激光调整，可用于校准器件，使该器件在298.2K (25°C)时输出298.2 µA电流。AD590适用于150°C以下、目前采用传统电气温度传感器的任何温度检测应用。低成本的单芯片集成电路及无需支持电路的特点，成为许多温度测量应用的备选方案。应用AD590时，无需线性化电路、精密电压放大器、电阻测量电路和冷结补偿。属于特种环境的传感器。

DALLAS(达拉斯)公司生产的DS18B20温度传感器，全数字温度转换及输出，先进的单总线数据通信，小体积,低硬件开消，干扰能力强，精度高，DS18B20优势明显。封装后的DS18B20可用于各种非极限温度场合，适用于各种狭小空间设备数字测温。

综合考虑电路设计、测量精度、测量范围以及性价比，本设计采用DS81B20芯片。

2.4,3 显示模块方案的选择

一般的显示有LED8位数码管显示、LCD1602、lcd12864等等

LED8位数码管显示，显示分为动态显示和静态显示，虽然价格比较便宜，但是其外部电路比较复杂。

LCD液晶显示器在单片机中应用一般有LCD1602液晶显示和LCD12864液晶显示。LCD1602液晶显示没有中文字库，而且显示的内容也较少。LCD12864液晶显示分为两种，带字库的和不带字库的，不带字库的液晶显示汉字的时候可以选择自己喜欢的字体。而带字库的液晶，只能显示GB2312字体，当然也可以显示其他的字体，不过是用图片的形式显示。

LCD12864液晶显示外围电路连接相对于LED8位数码管和LCD1602液晶显示件来说更简单，程序的编写比较简单，显示效果更好，本设计选用无字库的LCD12864液晶显示作为显示部分。

2.4,4 按键输入方案选择

微机键盘主要有两种：一种是全编码键盘，另一种是非编码键盘。

全编码键盘，其键码全由硬件提供，但是这种方式硬件结构复杂，成本高。典型的编码矩阵式键盘接口设计。将I/O口线的一部分作为行线，另一部分作为列线，按键设置在行线和列线的交叉点上，这就构成了矩阵式键盘。矩阵式键盘中按键的数量可达行线数n乘以列线数m，如4行、4列的矩阵键盘的按键数可以达到4³4=16个。此类键盘在按键较多时，可以节省I／O口线。

毕业论文饮水机温度智能控制

非编码键盘，这种键盘多采用矩阵方式，利用软件识别键码及完成各种键功能处理。实现起来简单，典型的独立式按键是各按键相互独立的接通一条输入数据线，每个键的工作不会影响其它的I/0口。但占用I/O口多。

考虑简化结构，降低成本，本系统中多采用非编码的独立式按键。

2.4,5 电源模块方案的选择

电源供电部分可采取三端稳压电路进行电源转换、多节干电池串联供电。用市电220V，50Hz电源转换供电，而单片机以及其它芯片均采用直流5V和12V电压供电。故需要设计降压电路。三端稳压电路使用了由LM7805和LM7812构成的桥式稳压整流电路。该电路具有结构简单、调节方便、输出 …… 此处隐藏：3124字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……

毕业论文饮水机温度智能控制(2).doc 将本文的Word文档下载到电脑，方便复制、编辑、收藏和打印

下载这篇word文档

本文链接：https://www.jiaowen.net/wenku/96215.html（转载请注明文章来源）

上一篇：苏教版三年级语文下册第二单元测试卷
下一篇：web功能测试的注意事项