全自动饮水机.doc

山东职业学院 毕 业 论 文 题 目： 全自动饮水机设计 系 别： 电气工程系 专 业： 应用电子技术 班 级： 1231 学生姓名： 张洋洋 指导教师： 翟庆一 完成日期：  摘 要 该设计利用水位传感器和AT89C52单片机芯片对水量进行智能控制，为了对开水容器方便打开清洗采用活动盖式，并设置有自动断电和防干烧功能。饮用该种饮水机的水更为安全和卫生。经反复试验证明加水控制、自动断电、防干烧功能的效果和细菌杀灭率都很好。包括检测、A/D转换（计数）、译码选通、继电器控制等电路模块单元。与传统的饮水机相比，由于采用了自动检测和控制的电子设计技术，可较好地实现对水温和水质的测量和控制，具有较广泛的应用前景。 关键词：AT89C52单片机 目 录 第一章 前 言 3 第二章 总体设计方案 3 2.1设计方案一 3 2.1.1方案一框图 3 2.1.2 方案论证 4 2.2设计方案二 4 2.2.1方案二框图 4 2.2.2方案论证 5 2.3 方案比较与选择 5 第三章 单元模块设计 6 3.1AT89C52单片机 6 3.2加水控制工作原理 7 3.3加热控制工作原理 7 3.4直流稳压源电路 7 3.5温度检测电路 8 3.6光敏检测及计数电路 10 3.6.1光敏三极管感应电路 10 3.6.2 计数及继电器控制电路 10 第四章 特殊器件介绍 11 4.1 温度传感器AD590 11 4.2 电磁继电器 12 4.3 计数器74LS161 13 总 结 15 致 谢 16 参考文献 17  第一章 前 言 随着电子技术的发展，各种电子设计产品逐步渗透到生活的各个角落。21世纪，微电子将有更为迅猛的发展，微电子产品在国民经济发展中占有越来越重要的地位。可以想象，当今世界，脱离了电子产品将是一个黑暗与枯燥的世界。运用电子设计理论，充分结合生活实际，我们设计了该智能饮水机控制系统。 饮水机存在于现代每个家庭生活中，但是目前大部分的饮水机功能仅限于烧水功能，对现代人来说，功能还是不完善或者说存在一定的缺陷，比如对水温没有显示装置，对加热次数没有合理控制等，这些都与对健康水质的追求相矛盾。 为了实现以上功能，我们结合所学电子设计理论知识，设计了本套智能饮水机控制系统。该系统结合了电子线路设计、数字电子技术、Protel仿真设计软件等相关知识，来实现以上功能。 方案二的设计模块中检测电路、AD转换电路、控制显示电路，主要是检测电路对整个功能实现影响较大，且A/D转换电路需要放大电路的作用，导致整体误差的扩大，而控制显示电路采用了单片机设计，不容易实现微型化。最后对两种方案进行protel99se软件的仿真测试，通过验证比较，方案一以单片机为核心电路稳定，显示准确，决定选取方案一作为最终的设计方案。 第二章 总体设计方案 2.1设计方案一 2.1.1方案一框图 图2-1 方案一框图 2.1.2 方案论证 该方案的设计流程方框图如上所示，分两块功能电路。功能一以单片机AT89C52芯片为核心，电路采用AD590作为温度检测电路来检测温度，将传感器的电流信号（需转换成电压信号）输入到AD转换器中，经译码电路和选通电路最终实现3位半LED的数显；功能二电路采用光感应器件（光敏三极管），将感应脉冲送至74LS160计数器，计数器设定了一定的计数次数，当达到此次数时，发出一脉冲送至相应控制电路中，进而控制继电器工作，实现切断加热电路。 本方案运用温度传感器AD590和光感应器光敏三极管件作为检测感应器件，其中AD590的输出是电流，在输入到A\D转换器中需要先转换成电压信号。该方案整体上易于实现，采用了很多集成器件，使得整体电路结构完整、清晰，各功能结构简单。 2.2设计方案二 2.2.1方案二框图 图2-2 方案二框图 2.2.2方案论证 该方案的设计电路流程图如上面所示，对比方案一，该方案设计检测电路由光敏电阻组成的电桥电路和感应脉冲电路组成，实现原理也较为简单，结构简洁，但功能一电路误差较大，增加整形放大电路的情况下，扩大了误差范围，同时也不适用饮水机环境；功能二区别于方案一在于检测电路采用了饮水机内部加热电路的开关状态原理，感应出电路脉冲，从而实现对加热次数的显示与控制。 2.3 方案比较与选择 两种方案比较，在功能一方面，方案一以单片机为核心运用了AD590温度传感器作为检测电路器件，方案二运用热敏电阻构成的电桥电路作为检测电路，虽然两种方案均能实现温度的数显和控制，但方案二电路检测误差较大，且一定程度上不适用于饮水机系统中。而方案一采用AD590的集成温度传感器作为热检测电路，这种检测方法灵敏度高，线性度好