智能饮水机控制系统设计
摘要：在快节奏的现代生活中,饮水机作为一种方便人们工作生活的小型电器，已经不可或缺。而传统的饮水机只能实现一些加热、保温、储存的基本功能。但是随着人们生活水平的逐步提高，传统的饮水机已不能满足人们追求高质量生活的需求。因此，人们更青睐于智能化的饮水机。所以本文设计了一种功能强大的智能饮水机系统。此系统利用单片机实现对水温的控制,用温度传感器采集水的温度，通过液位传感器检测水位等，并通过液晶屏幕来显示各传感器采集到的数据。本系统也设计了四种模式，自定义、泡奶、咖啡、沸水，以满足人们不同的需求。它还具有过热保护等功能。总之，此智能饮水机系统具有人性化、安全化等优点，在未来定能占据一部分的市场。
关键词：智能；功能强大；安全
Design of intelligent drinking machine control system
Abstract: in the fast rhythm of modern life, drinking machine as a convenient, fast household appliances, has been indispensable. The traditional drinking machine can only achieve some basic functions of heating, heat preservation and storage. However, with the gradual improvement of people's living standards, traditional drinking water dispensers can no longer meet people's needs for pursuing high-quality life. Therefore, people prefer intelligent drinking machines. Therefore, a powerful intelligent drinking machine system is designed in this paper. The system realizes the control of water temperature by single chip computer, collects water temperature by temperature sensor, detects water level by liquid level sensor, and displays the data collected by each sensor through liquid crystal screen. The system also designed four models, self-defined, milk, coffee, boiling water to meet people's different needs. It also has superheat protection and other functions. In short, this intelligent drinking machine system has the advantages of humanization, safety and so on, and has a broad development prospects and a great market competitiveness.
Key words: smart; powerful; secure
第1章 前言
1.1研究背景
从上世纪90年代起，由于中国的改革开放，人民的生活水平得到快速提高。为了提高生活质量，很多人开始购买饮水机，因而饮水机的销量从那时起也开始快速上升。学校、会议室、接待处等很多场所都能看见它影子。饮水机一般以桶装水为水源，利用电能对水进行加热和保温，使人们能在全年任何时候喝到热水，很方便。在国内，就有许多的大品牌饮水机，例如美的、沁园、海尔等。但时代在进步，社会在发展，人们对于饮水机的选择不仅限于喝水，还需要有多样的功能、时尚的外观、简便的操作等优点，所以饮水机一定会朝着智能化的方向发展。因此，这些饮水机制造企业顺势而为，不断改进现有的技术，发展新的技术，提高饮水机制造的行业标准，来提高自己的竞争能力，让自己在中国的市场上站稳脚跟。
1.2 研究目的和意义
进入21世纪以来，饮水机行业迅速发展，同时很多问题也逐渐暴露出来。
(1)传统的饮水机只能简单地加热保温，功能单一，不符合人们追求时尚与个性的生活理念。
(2)由于饮用水大多数为矿物质水或者纯净水,那么将水一直保持在沸腾的状态会导致水中矿物质流失。
(3)饮水机内部空间狭小，且几乎是全封闭，造成空气不流通，导致了大量的细菌滋生。
(4)饮水机在使用的时候，人们由于遗忘，常常24小时处于加热状态，造成电能的浪费。
同时，抛开饮水机这一话题，我国以前只注重经济的快速发展，忽略了对环境的保护，很多水源地受到了污染，所以人们对于水的安全尤其重视，不希望水受到二次污染。所以，我要设计一款多功能又安全的智能饮水机。
1.3 研究的主要内容
1.3.1 按键
⑴开关键：电源的开启与关闭
⑵模式键：四种模式的开启与关闭
⑶保温键：恒定温度的开启与关闭
1.3.2 主要功能
⑴泡奶、咖啡、沸水和自定义四种模式
⑵在某个模式下保持温度（沸水模式除外）
⑶LCD液晶显示屏显示水位和水温
⑷防烧干保护
1.3.3 指示灯
⑴电源指示灯：亮起开（白色），熄灭关
⑵模式指示灯：亮起开（绿色），熄灭关
⑶保温指示灯：亮起开（橙色），熄灭关
目录
第1章 前言.........................................................2
1.1 研究背景....................................................2
1.2 研究的目的和意义............................................2
1.3 研究的主要内容..............................................2
第2章 硬件设计.....................................................4
2.1 总体方案设计................................................4
2.2 单片机......................................................4
2.2.1 概念..................................................4
2.2.2 特点..................................................4
2.2.3 应用范围..............................................5
2.3 AT89S51.....................................................6
2.3.1 简介..................................................6
2.3.2 内部结构..............................................6
2.3.3 引脚功能..............................................6
2.3.4 复位电路..............................................8
2.4 DS18B20数字温度传感器.......................................8
2.4.1 简介..................................................8
2.4.2 特性..................................................8
2.4.3 引脚功能..............................................9
2.4.4 内部结构..............................................9
2.4.5 时序图...............................................10
2.4.6 供电方式.............................................10
2.5 1602字符型液晶型液晶显示屏................................11
2.5.1 简介.................................................11
2.5.2 引脚功能.............................................12
2.5.3 1602液晶与单片机接口.................................12
2.6 液位传感器.................................................12
2.6.1 简介.................................................12
2.6.2控制电路.............................................13
2.7 按键.......................................................13
2.7.1 简介.................................................13
2.7.2 按键去抖动...........................................14
2.8 加热电阻...................................................14
第3章 软件设计...................................................15
3.1 软件设计介绍...............................................15
3.2 主程序设计.................................................15
3.3 各模块程序设计.............................................16
3.3.1 DS18B20设计..........................................16
3.3.2 按键设计.............................................16
3.3.3 LCD显示屏幕设计......................................17
3.3.4 液位检测设计.........................................17
第4章 系统调试与检测
4.1 调试介绍...................................................19
4.2 硬件调试...................................................19
4.2.1 DS18B20电路调试......................................19
4.2.2 显示电路调试.........................................19
4.2.3 键盘电路调试.........................................20
4.3 软件调试...................................................20
第5章 总结.......................................................21
第6章 致谢.......................................................21
参考文献...........................................................22
附录一 元器件清单.................................................23
附录二 各模块程序................................................23
附录三 原理图....................................................29
参考文献
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