基于AT89C52單片機(jī)的智能飲水機(jī)溫控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開發(fā)

孫美琪 劉建男

摘?要：在科技日漸發(fā)達(dá)的二十一世紀(jì)，凈化飲水機(jī)幾乎遍布各家各戶，各類品牌質(zhì)量參差不齊，對(duì)溫度控制方面的技術(shù)大多還比較傳統(tǒng)，成本高、效率低，甚至沒有溫度顯示功能，本文基于AT89C52單片機(jī)設(shè)計(jì)一款專門針對(duì)智能飲水機(jī)的溫控與顯示系統(tǒng)，使用高精度的DS18B20數(shù)據(jù)采集，解決溫度顯示問題，智能控制溫度，避免浪費(fèi)資源。

關(guān)鍵詞：AT89C52;傳感器DS18B20;繼電器

1 緒論

飲水健康一直是社會(huì)關(guān)注的重點(diǎn)問題，目前家家戶戶大多都開始使用凈化飲水機(jī)喝桶裝礦泉水，但由于一些凈化飲水機(jī)在溫度控制的性能方面并沒有細(xì)節(jié)性的開發(fā)，機(jī)身沒有溫度顯示，用戶無(wú)法預(yù)測(cè)水溫，而且很多時(shí)候，由于沒有功能強(qiáng)大的溫控系統(tǒng)，導(dǎo)致水被反復(fù)加熱形成千滾水，長(zhǎng)久以往則會(huì)危害人體健康?，F(xiàn)在市面上雖然已經(jīng)有了一些功能較強(qiáng)的智能飲水機(jī)，例如目前市場(chǎng)占有率最高的“美的”的一款立式智能飲水機(jī)，價(jià)格上千元，機(jī)身卻并未安置溫度顯示屏，溫控的細(xì)節(jié)也是一筆帶過(guò)，如果想更優(yōu)化一點(diǎn)，價(jià)格可能會(huì)讓更多的普通家庭望而卻步，這也是為什么現(xiàn)在智能飲水機(jī)并未普及到每戶家中。基于以上的調(diào)查和研究，本文推出的溫度顯示與控制系統(tǒng)，采用AT89C52單片機(jī)為主控芯片，專為強(qiáng)化智能飲水機(jī)的溫控與顯示性能，不僅能解決飲水健康問題，滿足人們對(duì)科技的追求，而且造價(jià)成本低廉，節(jié)省能源，既是對(duì)用戶經(jīng)濟(jì)方面的考慮，也迎合了國(guó)家大力推崇的環(huán)保節(jié)能理念。

2 設(shè)計(jì)概述及目的

為滿足設(shè)計(jì)要求，對(duì)智能飲水機(jī)溫控與顯示系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)功能，總結(jié)為以下幾個(gè)方面：

（1）溫度顯示。采用DS18B20溫度傳感器對(duì)水溫進(jìn)行準(zhǔn)確采集，然后將數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)進(jìn)行處理，使水溫的模擬量轉(zhuǎn)化成為數(shù)字量，最后使用LM016L液晶顯示模塊將溫度顯示出來(lái)，使機(jī)器內(nèi)部的信息準(zhǔn)確的顯示在用戶眼中。

（2）溫度控制。溫度控制模塊是通過(guò)控制繼電器的開關(guān)動(dòng)作來(lái)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。繼電器是一種電子控制元器件，實(shí)際上就是用較小的電流去控制較大電流的一種自動(dòng)開關(guān)，用開關(guān)信號(hào)控制繼電器線圈中電流的通斷，從而使其中的開關(guān)吸合或斷開，達(dá)到加熱控制的需要。

（3）按鍵控制。系統(tǒng)除了必要的保溫功能外，還拓展了主觀控制水溫的功能模塊，添加三個(gè)按鍵，用戶可以通過(guò)“on/off”按鈕控制開啟或關(guān)閉溫控系統(tǒng)，通過(guò)“+”“-”按鈕來(lái)設(shè)置水溫，例如設(shè)置適合沖泡類飲品的不同溫度，適宜早晚人體的飲水溫度等等。

3 智能飲水機(jī)溫控模塊分析與設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)涉及的模塊有溫度顯示部分，溫度控制電路部分，按鍵控制電路部分，下面將進(jìn)行逐一分析與proteus仿真設(shè)計(jì)。

（1）溫度顯示模塊。將溫度傳感器DS18B20與單片機(jī)相連，數(shù)據(jù)傳送至LM016L液晶屏，實(shí)現(xiàn)溫度顯示的仿真電路圖如下：

顯示屏可以根據(jù)DS18B20傳感器的溫度實(shí)現(xiàn)顯示功能。

（2）溫度控制模塊。繼電器部分電路仿真如下圖所示：

利用繼電器的開關(guān)控制電機(jī)的工作方式，可以達(dá)到溫度高時(shí)，停止工作一段時(shí)間，讓溫度降低;溫度低時(shí)，馬上又繼續(xù)工作升高溫度，從而達(dá)到控制溫度的目的。

（3）按鍵控制模塊。添加按鍵自主設(shè)置溫度，仿真如下圖所示：

通過(guò)按鍵觸發(fā)來(lái)設(shè)置溫度，從而激發(fā)繼電器的工作狀態(tài)，進(jìn)而達(dá)到溫度的調(diào)控。

4 總結(jié)

本系統(tǒng)結(jié)合AT89C52單片機(jī)，配合DS18B20溫度傳感器，繼電器電路等組成，可靠性強(qiáng)，可實(shí)現(xiàn)性大，靈活度高，從健康環(huán)保的理念出發(fā)，采用最經(jīng)濟(jì)的方法實(shí)現(xiàn)了智能飲水機(jī)目前在溫度控制與顯示方面所欠缺的功能，有較高的使用價(jià)值。

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