基于单片机的全自动热饮机控制器设计 .pdfVIP

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1引言

1．1课题背景

以前在饮水方面，泡茶，在开水冲糖或其他添加剂等，都是比较传统的手动的。

这种方法当然没有现在热饮机方便，高效。在如今的二十一世纪，人们更注重健康与

环保，追求舒适、方便与节能。但是早期的饮水机，热饮机功能不够完善，对温度及

水位等变量的控制不够精确，需要人工操作，不能满足人类对快速，方便的要求。单

片机自问世以来，性能不断提高和完善、其资源又能满足很多应用场合的需要，加之

单片机具有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低、使用方便、性能可靠、价

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格低廉等特点。因此，在工业控制、智能仪器仪表、数据采集和处理、通信系统、

高级计算器、家用电器等领域的应用日益广泛，并且正在逐步取代现有的多片微机应

用系统。随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一。由

于单片机适用与机，电，仪一体化的智能产品，它具有精度高，低功耗，控制功能强，

小巧等优点。把它用到仪器仪表上，可使产品的体积缩小，功能增强，实现不同程度

的智能化。因而受到人们高度重视，并取得了一系列科研成果，成为传统工业技术改

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造和新产品更新换代的理想机种，更有广阔的发展前景。

随着中国家电制造业的蓬勃发展，全球家电制造基地向中国转移的趋势愈加明

显。作为家电家族中重要成员的全自动热饮机产品却不为多数消费者所熟知，但其在

欧美等发达国家家庭中却相当普及。随着国内人们生活水平的提高和欧美文化及其消

费观念对国人影响的深入，越来越多的国内消费者喜欢上了这种实用方便的产品，所

以全自动热饮机产业的发展前景将会很广阔。但是国内生产的全自动热饮机，其温度

控制精度不够，且操作较为不便，需要手工辅助进行间歇式工作。国外的产品的自动

水平很高，但是进口的价格偏高，对于大多数国内用户而言，难以承受。因此，设计

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开发一种功能齐全而价格相对较低廉的自动热饮机控制系统很是必要。

1．2国内外全自动热饮机的发展形势

水是生命之源，是人体不可缺少的物质，它的重要性仅次于空气。水的功能主要

是构成全身组织，调节体温，促进机体各系统新陈代谢的化学反应，充做各种物质的

吸收、运输及排泄的携带体，协助维持体内一切体液的正常渗透压。随着科技的发展，

人类文明的进步，方便、快捷、健康已经成为了人们追求的方向，这在饮用水上也颇

有体现。

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1902年美国人威利斯·开利设计了第一个饮水机系统，这就是我们现在称之为的

饮水机。1906年他以空气处理装置为名申请了美国专利。开利的发明缘于一个印刷

作坊，印刷机由于空气温度与湿度的变化使得纸张伸缩不定，油彩对位不准，印出来

的东西模模糊糊。为此开利打开了饮水机机商业化之门。自那以后的20年间，开利

的饮水机逐渐被用来调节生产过程中的温度与湿度。并进入诸多行业，如化工业、制

药业、食品及军火业。但是可惜的是，饮水机发明后的20年间，享受的对象一直是

机器，而不是人。

1922年开利工程公司研制成功在饮水机史上具有里程碑地位的产品--离心式饮

水机机，简称离心机。离心机最大的特点是效率高，这为大空间调节空气打开了大门。

从此，人成为饮水机服务的对象。

然而饮水机真正得到普及，实际上是通过影剧院。1925年的一天，开利与纽约里

瓦利大剧院联手打出了保证顾客情感与感官双重享受的口号。那一天，里瓦利剧院

外人山人海，只不过几乎人人都带着把纸扇以防万一。然而跨入剧院大门一刹那的清

凉彻底征服了观众。饮水机自此进入了迅猛发展的阶段。

家用饮水机的研制始于20世纪20年代中期。1928年开利公司推出了第一代家用

饮水机。但因经济大萧条和二次大战，50年代后经济起飞，家用饮水机才开始真正走

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入千家万户。

中国的第一台饮水机是1992年安吉尔生产的，饮水机加桶装水的方便、快捷、