飲水機溫度控制的系統(tǒng)設(shè)計與仿真

1、飲水機溫度控制的系統(tǒng)設(shè)計與仿真摘 要本文設(shè)計并實現(xiàn)了一種飲水機溫度控制系統(tǒng)。其硬件系統(tǒng)以at89c52單片機為核心，用溫度傳感器ds18b20實現(xiàn)溫度控制，用液晶屏顯示實時溫度、時間與預設(shè)溫度，制作數(shù)字溫度計，并可實現(xiàn)溫度預警控制。單片機系統(tǒng)的軟件設(shè)計采用c語言進行編程，應用軟件采用keil和proteus仿真軟件模擬實現(xiàn)控制過程。該飲水機控制系統(tǒng)是基于單片機的計算機檢測技術(shù)的軟硬件開發(fā)的一種應用，不僅可以創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益，還可優(yōu)化飲水機溫度控制系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：at89c52單片機；ds18b20；溫度控制the design and simulation of drinking machin

2、e temperature control systemabstractthis paper introduces a water dispenser temperature control system.this system hardware design takes at89c52 as a core ,and realizes the temperature control with temperature sensor ds18b20.the actual temperature and the preinstall temperature are displayed with th

3、e lcd, the simple intelligent temperature control system digit thermometer is manufactured ,and may realize the temperature early warning control.the software programming uses c language to carry on the programming.the application software uses keil and the proteus simulation software realizing the

4、controlled process.the water dispenser control system is based on an application of the single chip computer hardware and software development of detection technology can not only create a good economic benefits ,but also optimize the fountains temperature control system. key word :the microcontroll

5、er at89c52 ;ds18b20;temperature control.目 錄1 緒論11.1 課題來源11.2課題發(fā)展現(xiàn)狀及意義11.3本文設(shè)計思路21.4本文結(jié)構(gòu)22系統(tǒng)的硬件設(shè)計32.1 系統(tǒng)工作原理與功能32.2硬件系統(tǒng)組成及各模塊介紹33系統(tǒng)的軟件設(shè)計103.1軟件總體設(shè)計思路103.2主程序軟件設(shè)計113.3鍵盤子程序軟件設(shè)計123.4報警子程序軟件設(shè)計133.5顯示子程序軟件設(shè)計144系統(tǒng)軟件仿真154.1 protues介紹154.2 keil uvision4調(diào)試軟件164.3 proteus isis的仿真步驟與結(jié)果18總 結(jié)20參考文獻21附 錄22致 謝28飲水

6、機溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計與仿真1 緒論1.1 課題來源目前市場大部分飲水機采用了熱敏電阻進行溫度控制，飲水機從室溫把水加熱到沸騰，開關(guān)斷開；之后溫度下降，當溫度下降到一定時，溫控開關(guān)閉合，然后繼續(xù)加熱到沸騰，周而復始。這不僅造成能源的浪費，反復燒開的熱水被人體吸收后，其中還有重金屬等有害物質(zhì)對人體健康是及其危害的。這種水俗稱“千滾水”，千滾水不僅對人體健康有害而且還會造成能源浪費。為了避免飲水機的開水因反復燒開而造成的二次污染，該設(shè)計利用at89c52單片機芯片對水溫進行智能控制，使水保持在一個較適合的溫度，一方面便于使用者及時飲用，一方面節(jié)約能源資源，有較好的發(fā)展前景。1.2課題發(fā)展現(xiàn)狀及意義隨

7、著人類社會的不斷進步，人類飲用水的供給方式也隨其發(fā)生著變化，其過程為：河水井水自來水購買桶裝水自制健康純水。對此已形成了“喝純凈水，用自來水”的現(xiàn)代飲水新觀念。我國現(xiàn)階段的生活飲用水市場，實質(zhì)上是桶裝飲用水、自來水終端制水、管道直飲水三分天下的格局。其中桶裝水以85%的絕對優(yōu)勢占據(jù)著市場的主導地位，但是桶裝水存在著“二次污染”問題以及假冒偽劣等現(xiàn)實問題。管道分質(zhì)供水在美國等發(fā)達國家的普及率為30%左右，目前國內(nèi)的上海、廣州、東莞等地開始試點，但由于工程浩大，近年內(nèi)難有大的作為。自來水終端制水就產(chǎn)品來分，可以分為對自來水等進行初步過濾的凈水器和各種大、中、小型的辦公、家用純水機，普及率在15%左

8、右?？梢姮F(xiàn)在仍普遍用桶裝水，但是為避免反復燒開造成的“千滾水”產(chǎn)生的重金屬對身體的危害，因而本文設(shè)計用單片機來控制水溫使其保持在一個較適合的溫度，以適于用戶的即時飲用。目前飲水機的控制方式可分為普通控制型、智能感應型和微電腦控制型三類。普通控制型飲水機其加熱和制冷均自動恒溫控制，是目前用戶使用最多的機型，并且其價位適中一般為首選。因而，本文在此基礎(chǔ)上，做了一些改造使其更為人性化，比如說設(shè)置一定的保溫溫度使其一直處在這已設(shè)定溫度左右，可供隨時飲用，不必擔心水溫過燙的問題等。該設(shè)計可以實時檢測飲水機水箱的水溫，并且可以通液晶顯示飲水機水箱水溫度數(shù)，可以人為設(shè)置水的溫度的保溫值，當溫度在設(shè)定的范圍內(nèi)

9、時正常工作，當?shù)陀诒販囟葧r控制加熱器加熱；當溫度高于水溫保溫溫度時繼電器斷開停止加熱。另外，其溫度檢測范圍為0100，精度1，并且有一定的時間延遲。該設(shè)計操作簡單，可視化強，因而有較大的發(fā)展空間。1.3本文設(shè)計思路整個基于單片機的溫度控制系統(tǒng)無論是硬件設(shè)計還是軟件設(shè)計均采用模塊化設(shè)計思想。先將整個設(shè)計系統(tǒng)劃分為幾個模塊，然后自上到下、由大到小、分步細化，然后逐個進行詳細射擊，最后將各個模塊組合起來。系統(tǒng)的設(shè)計過程如下：（1）首先根據(jù)用戶對設(shè)計系統(tǒng)的具體要求來設(shè)計系統(tǒng)的總體構(gòu)成。（2）模塊化思想對系統(tǒng)硬件進行模塊劃分。（3）對系統(tǒng)硬件的各個模塊在進行細化并對各個細化的具體元器件進行性能比較和型

10、號選擇。（4）根據(jù)硬件電路結(jié)合控制系統(tǒng)的要求對軟件系統(tǒng)進行功能劃分和模塊劃分。（5）進行內(nèi)部資源分配。（6）結(jié)合資源分配、控制要求和實際電路進行各個子模塊的軟件編程設(shè)計。1.4本文結(jié)構(gòu) 本文第一章為緒論部分，分析了現(xiàn)今飲水機使用狀況及應用前景，并總體概括了設(shè)計思路。第二章概要介紹了系統(tǒng)總體硬件設(shè)計及各個模塊的詳細介紹，第三章具體概括了軟件部分的的具體實現(xiàn)，第四章為編譯與仿真結(jié)果分析。2系統(tǒng)的硬件設(shè)計2.1 系統(tǒng)工作原理與功能(1)工作原理該系統(tǒng)主要通過傳感器來輸入數(shù)據(jù)，傳感器將水溫溫度即室溫溫度等非電信號轉(zhuǎn)化為電信號，再由信號處理電路，將傳感器輸出的電信號進行處理(放大、濾波等)，使之滿足a/

11、d 轉(zhuǎn)換的要求，然后由a/d 轉(zhuǎn)換電路完成將溫度傳感器輸出的模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換。cpu首先寫入命令給ds18b20，然后ds18b20開始轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換后通過at89c52來處理數(shù)據(jù)，由lcd顯示屏顯示實時溫度與時間。并且可以通過外中斷來實現(xiàn)對溫度的預設(shè)，由存儲電路存儲這一預設(shè)溫度，通過繼電器根據(jù)預設(shè)溫度來控制加熱與否。(2)系統(tǒng)功能飲水機溫控系統(tǒng)主要是控制水的溫度，讓用戶使用起來方便。首先，第一次加水的時候，通過單片機的控制，燒開時蜂鳴器報警，得到干凈衛(wèi)生的飲用水。其次，溫度恒定在設(shè)計值附近，使得用戶可以隨時飲用適合自己溫度的飲用水。水加熱時，燈亮，當加熱到設(shè)置的溫度時燈滅繼電器斷開，

12、當?shù)陀谠O(shè)置的溫度1時開始加熱直到達到設(shè)定的溫度。如此往復。另外，該顯示器除具有顯示溫度功能時還可以顯示時間也為其一特點。2.2硬件系統(tǒng)組成及各模塊介紹 按系統(tǒng)的功能設(shè)計要求，硬件電路模塊包括如下部分：1測溫電路2時鐘電路3數(shù)據(jù)保存電路4鍵盤接口電路5繼電器控制模塊6顯示模塊如圖2-1所示系統(tǒng)組成的結(jié)構(gòu)框圖。圖2-1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 2.2.1溫度采集模塊溫度采集模塊功能是對外界水溫進行采集，然后將信號傳給單片機。測量溫度的關(guān)鍵是溫度傳感器，本文采用ds18b20進行測溫，其溫度值可以直接讀出來，通過核心部件單片機at89c52控制溫度的讀寫和顯示，通過lcd進行顯示。（1） ds18b20介紹dal

13、las單線數(shù)字溫度傳感器ds18b20具有“一線器件”體積更小、適用電壓更寬、更經(jīng)濟等特點。dallas半導體公司的數(shù)字化溫度傳感器ds1820是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器?！耙痪€總線”獨特而且經(jīng)濟的特點，使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念。ds18b20、ds1822“一線總線”數(shù)字化溫度傳感器同ds18b20一樣，ds18b20也支持“一線總線”接口，測量溫度范圍為 -55+125，在-10+85范圍內(nèi),精度為0.5。ds1822的精度較差為2?，F(xiàn)場溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。其ds18b20的管腳配置和封裝結(jié)構(gòu)

14、如圖2-2所示1。 圖2-2 ds18b20封裝引腳定義： dq為數(shù)字信號輸入/輸出端； gnd為電源地； vdd為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時接地）。 （2）ds18b20的單線（1wire bus）系統(tǒng)單線總線結(jié)構(gòu)是ds18b20的突出特點，也是理解和編程的難點。從兩個方面來理解單線總線：一，單線總線只定義了一個信號線，而且ds18b20智能程度較低（這點可以與微控制器和spi器件間的通信做一個比較），所以ds18b20和處理器之間的通信必然要通過嚴格的時序控制來完成。二，ds18b20的輸出口是漏級開路輸出，這種設(shè)計使總線上的器件在合適的時間驅(qū)動它。顯然，總線上的器件與（wi

15、red and）關(guān)系。這就決定：（1）微控制器不能單方面控制總線狀態(tài)。之所以提出這點，是因為相當多的文獻資料上認為，微控制器在讀取總線上數(shù)據(jù)之前的i/o口的置1操作是為了給ds18b20一個發(fā)送數(shù)據(jù)的信號。這是一個錯誤的觀點。如果當前ds18b20發(fā)送0，即使微控制器i/o口置1，總線狀態(tài)還是0;置1操作是為了是i/o口截止（cut off），以確保微控制器正確讀取數(shù)據(jù)。（2）除了ds18b20發(fā)送0的時間段，其他時間其輸出口自動截止。自動截止是為確保：1時，在總線操作的間隙總線處于空閑狀態(tài)，即高態(tài)。2時，確保微控制器在寫1的時候ds18b20可以正確讀入2。本設(shè)計將溫度傳感器ds18b20與

16、單片機rxd引腳相連，讀取溫度傳感器的數(shù)值。硬件如圖2-3：圖2-3 ds18b20硬件電路圖 2.2.2時鐘電路本文增加的一個功能為顯示實時時間，為了更準確的顯示時間，硬件電路設(shè)置了時鐘電路模塊，并且由lcd屏顯示。本文選用ds1302做為時鐘電路，ds1302的結(jié)構(gòu)及工作原理:如圖2-4所示ds1302的引腳排列,其中vcc1為后備電源，vcc2為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時鐘的連續(xù)運行。ds1302由vcc1或vcc2兩者中的較大者供電。當vcc2大于vcc10.2v時，vcc2給ds1302供電。當vcc2小于vcc1時，ds1302由vcc1供電。x1和x2是振蕩源，外接

17、32.768khz晶振。rst是復位/片選線，通過把rst輸入驅(qū)動置高電平來啟動所有的數(shù)據(jù)傳送。rst輸入有兩種功能：首先，rst接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次，rst提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當rst為高電平時，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對ds1302進行操作。如果在傳送過程中rst置為低電平，則會終止此次數(shù)據(jù)傳送，i/o引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運行時，在vcc2.5v之前，rst必須保持低電平。只有在sclk為低電平時，才能將rst置為高電平。i/o為串行數(shù)據(jù)雙向輸入輸出端，sclk始終是輸入端3。圖2-4 ds1302引腳圖本文中rst、sclk和i/o口

18、分別于單片機的p1.5,p1.6和p1.7口相連。圖2-5為時鐘電路硬件部分：圖2-5時鐘電路硬件電路圖 2.2.3數(shù)據(jù)保存電路圖2-6數(shù)據(jù)保存硬件電路圖數(shù)據(jù)保存電路功能就是數(shù)據(jù)通過單片機的數(shù)據(jù)口被單片機接收后單片機再通過串口發(fā)給計算機，在計算機中用串口調(diào)試工具就可以收到單片機發(fā)出的數(shù)據(jù)。本文數(shù)據(jù)保存電路根據(jù)系統(tǒng)的要求，即保存設(shè)定的溫度以與實際溫度比較來控制繼電器開合狀態(tài)，因而采用24c04a，其內(nèi)存為4k。數(shù)據(jù)保存電路如圖2-6所示：本設(shè)計采用24c04a保存電路sck和sda引腳分別接單片機p2.4和p2.5引腳。 2.2.4鍵盤接口電路常用的鍵盤接口電路有獨立式按鍵接口和矩陣式按鍵接口，

19、根據(jù)本設(shè)計的功能要求采用獨立式按鍵接口。本設(shè)計鍵盤接口很簡單，五個開關(guān)分別直接與單片機引腳p1.0-p1.4相連，p1.0與pi.1是讀和寫命令，p1.2與p1.3負責寫入的溫度的十位與個位，p1.4引腳負責“開始”命令。 2.2.5電磁繼電器控制電路電磁繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流，較低的電壓去控制較大電流，較高的電壓的一種“自動開關(guān)”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護、轉(zhuǎn)換電路等作用4。本模塊中繼電器與一燈泡相連，加熱狀態(tài)時為燈亮即繼電器閉合，保溫狀態(tài)時，燈滅，繼電器斷開。繼電器與單片

20、機相連如圖2-7所示：圖2-7繼電器硬件電路圖本設(shè)計中若繼電器吸合電源接通開始加熱同時燈亮，反之燈滅。 2.2.6顯示模塊圖2-8液晶顯示硬件電路圖 本文采用lcd顯示溫度與時間，因為要顯示較多字符所以不選用led。一般選用lmo16l作為液晶模塊，其采用hd44780控制器，hd44780具有簡單而功能較強的指令集可以實現(xiàn)字符移動、閃爍功能。單片機控制液晶顯示屏系統(tǒng)總共可分為四個環(huán)節(jié)，分別是單片機控制系統(tǒng)、字符顯示模塊、控制開關(guān)模塊和液晶顯示屏模塊。通過這四個模塊的協(xié)調(diào)工作就可以完成相應的液晶屏控制和顯示功能5。如上圖2-8所示：本文設(shè)計數(shù)據(jù)口接0口的輸入，并根據(jù)不同的按鍵在字符型液晶上顯示

21、不同的字符。lcd的d0d7引腳分別于單片機p0p7數(shù)據(jù)口連接。 2.2.7系統(tǒng)的總體硬件電路本文采用at89c52型號的單片機，此型號單片機是一個低電壓，高性能cmos 8位單片機。at89c52有40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出（i/o）端口，同時內(nèi)含2個外中斷口，3個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，2個讀寫口線。at89c52可以按照常規(guī)方法進行編程,但不可以在線編程(s系列的才支持在線編程)。其將通用的微處理器和flash存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復擦寫的flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本6。由系統(tǒng)所要實現(xiàn)的功能將各個模塊與單片機連接構(gòu)成系統(tǒng)整體硬件電路，如圖2-

22、9所示：圖2-9總硬件電路圖3系統(tǒng)的軟件設(shè)計為了便于系統(tǒng)維護和功能擴充，采用了模塊化程序設(shè)計方法，系統(tǒng)各個模塊的具體功能都是通過子程序調(diào)用實現(xiàn)的。本設(shè)計的軟件設(shè)計包括主程序，鍵盤子程序，報警子程序，顯示模塊子程序等。3.1軟件總體設(shè)計思路良好的設(shè)計方案可以減少軟件設(shè)計的工作量，提高軟件的可讀性，擴展性和通用型。本系統(tǒng)的設(shè)計方案和步驟如下：(1) 按照系統(tǒng)的功能要求來逐級劃分模塊。(2) 明確各模塊之間的數(shù)據(jù)流傳遞關(guān)系，為增強各模塊的獨立性，力求數(shù)據(jù)傳遞少，便于軟件編制和調(diào)試。(3) 確定軟件開發(fā)環(huán)境，選擇設(shè)計語言，完成模塊功能設(shè)計，并分別調(diào)試通過。(4) 按照開發(fā)式軟件設(shè)計結(jié)構(gòu)，將各模塊有機的

23、結(jié)合起來，即成一個較完善的系統(tǒng)。3.2主程序軟件設(shè)計主程序主要包括對顯示子程序，鍵盤子程序，報警子程序的控制和調(diào)用。下圖流程圖是按照其本設(shè)計所要實現(xiàn)的功能來的設(shè)計的。 主程序流程圖如圖3-1：3-1主程序流程圖3.3鍵盤子程序軟件設(shè)計在執(zhí)行程序的時候只需逐位判斷p3.2，p3.3，p3.4，p3.5口是高電平還是低電平，若為高電平，則表示沒有按鍵按下；若為低電平，則表示有按鍵按下。在程序的設(shè)計當中，考慮了按鍵的去抖動問題。因為用手按下一個按鍵時，往往會出現(xiàn)所按鍵在閉合位置和斷開位置之間跳動幾下才穩(wěn)定到閉合狀態(tài)的情況。在釋放一個鍵的時候，也會出現(xiàn)類似的情況，抖動的時間是不一致的，通常小于10毫秒

24、，若抖動的問題不解決，就會引起閉合鍵的多次讀入。對于鍵的抖動處理，一般采用軟件延時10毫秒的方法。在發(fā)現(xiàn)有按鍵閉合時，不是立即讀入該鍵值，而是延時一段時間以后，再進行鍵閉合與否的判斷，確認此時是否真的有按鍵下，有則進行該按鍵的處理，沒有則不進行處理。先判斷是否右鍵按下，再判斷是哪個按鍵，分別按照各個功能執(zhí)行。鍵盤子程序如圖3-2：3-2 鍵盤子程序流程圖3.4報警子程序軟件設(shè)計報警子程序是在當設(shè)定的保溫溫度大于99時，當加熱到這個預設(shè)溫度時，蜂鳴器報警提示水燒開，繼電器斷開，停止加熱，溫度下降，停止報警。報警子程序中響樂用到的頭文件如下：#include#define uchar unsign

25、ed char#define uint unsigned int#define osc 12000000 /osc/定義普通音符演奏的長度分率,每4分音符間隔#define music_space 4/5 sbit music_out=p36;/原始頻率表void playm_init_sound(void);/void playm_interrupt_timer0(void); /interrupt 1; /signature 簽字 octachord 八度音節(jié)void playm_play_music(uchar *sound,uchar signature,unsigned octach

26、ord,uint speed);3-3報警子程序流程圖3.5顯示子程序軟件設(shè)計顯示模塊子程序為顯示溫度與當前時間，其主要功能仍為顯示預設(shè)溫度與當前溫度。首先，從外界感知溫度輸入到溫度傳感器中，讀取溫度值進行存儲，顯示出結(jié)果。然后如此循環(huán)。其流程圖如圖3-4所示：3-4顯示子程序流程圖4系統(tǒng)軟件仿真4.1 protues介紹protues軟件是labcenter electronics公司出版的eda工具軟件（該軟件中國總代理為廣州風標電子技術(shù)公司）。它不僅具有其它eda工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。它是目前應用廣泛的仿真單片機及外圍器件的工具。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單

27、片機愛好者以及從事單片機教學的教師、致力于單片機開發(fā)應用的工作者的青睞7。proteus是世界上著名的eda工具，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到pcb設(shè)計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的設(shè)計，是目前世界上將電路仿真軟件、pcb設(shè)計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計平臺，其處理器模型支持8052、hc11、pic10/12/16/18/24/30/dspic33、arm、avr、8086和msp430等，2010年增加cortex和dsp系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持iar、keil和mplab等多種編譯器，本次設(shè)計使用的是keil編譯器8

28、。打開proteus程序后，進入軟件的主界面。通過左側(cè)工具欄中的p(從庫中選擇元件命令)命令，在pick devices 左側(cè)窗口中選擇所需元件的關(guān)鍵字，然后放置元件并調(diào)整方向和位置以及參數(shù)設(shè)置，如圖4-1所示。圖4-14.2 keil uvision4調(diào)試軟件keil uvision4是美國keil software公司出品的51系列兼容單片機c語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，使用接近于傳統(tǒng)c語言的語法來開發(fā)，與匯編相比，c語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢9。keil uvision4軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全windows界面，能短期內(nèi)很快就能學會使用kei

29、l uvision4來開發(fā)單片機應用程序10。調(diào)試過程具體操作如下：單片機的類型選取界面如下圖4-2所示：圖4-2在新建keil項目時選擇at89c52單片機作為cpu，將源程序?qū)?，在“options for target”對話窗口中，選中“output”選項中的“create hex file”，編譯鏈接后就可以生成.hex文件，此文件的選取界面如下圖4-3所示。圖4-3用keil編譯后如圖4-4所示：圖4-4編譯圖編譯無錯誤，之后開始仿真。 4.3 proteus isis的仿真步驟與結(jié)果 proteus仿真時，單片機需要加載程序，加載程序為.hex文件。在proteus isis中，選

30、中at89c52并雙擊鼠標左鍵，對at89c52進行設(shè)置，設(shè)置單片機時鐘頻率為12mhz，按照正確的文件路徑加載.hex文件，對單片機設(shè)置完畢后就可以開始仿真了。通過keil與proteus的聯(lián)合調(diào)試就可以得到滿意的結(jié)果。仿真過程中設(shè)置保溫溫度為60，當加熱到100時報警表示燒開。然后進入保溫階段，當溫度降到60以下時燈亮表示處于加熱狀態(tài)，如圖4-5所示：圖中顯示溫度降到58時，繼電器吸合進入加熱狀態(tài)，燈亮。圖4-5 仿真圖當溫度超過60時，如為62燈滅。如圖4-6所示：當溫度又降回60時，燈亮。如圖4-7所示：圖4-6仿真圖圖4-7仿真圖仿真結(jié)果分析：本設(shè)計的目的是為了避免反復燒開而造成產(chǎn)生

31、對人體有害的重金屬，從而設(shè)置了一種功能：可以讓用戶預設(shè)適合的溫度，使水溫保持一直在這一溫度范圍內(nèi)，誤差是1，以便用戶可以隨時飲用。由仿真結(jié)果知，基本達到了預期的效果，即顯示實時時間，當溫度預設(shè)為其他溫度時，低于其則燈亮表示加熱，燈滅則表示停止加熱。如果預設(shè)溫度為99時，燈滅的同時會報警，表示水燒開?；就瓿闪吮驹O(shè)計所要實現(xiàn)的功能，簡單實用，有較好的應用前景?？?結(jié)大學四年的時光我們基本上都在學習理論知識中度過，很少有機會將這些理論知識用于實踐中，而這次的畢業(yè)設(shè)計正好給了我們展示這四年學業(yè)成果的好機會。在整個的設(shè)計過程中，實際上是自己對四年學習的總結(jié)，它不但加深了自己對理論知識的深化認知，更讓自

32、己學會了如何去正確運用理論知識解決實際問題，也就是“從理論中來，到實踐中去”，從中也使自己學到和積累了許多經(jīng)驗。我的設(shè)計還具有很大的擴展空間，例如在硬件電路上增加不同顏色的燈，在不同的狀態(tài)有不同的顏色顯示，使其更加美觀。同時還可以與紅外遙控連接，這樣就省去了很多麻煩，我們可以利用遙控器對其進行遠距離的控制等操作。通過這次設(shè)計使我認識到我對單片機方面的知識知道的太少了，對于書本上的很多知識還不能靈活運用，有很多我們需要掌握的知識在等著我去學習，我會在以后的學習生活中彌補我所缺少的知識。本次設(shè)計使我從中學到了一些很重要的東西，那就是如何從理論到實踐的轉(zhuǎn)化，怎樣將我所學到的知識運用到我以后的工作中去

33、。在大學的課堂的學習只是在給我們灌輸專業(yè)知識，而我們應把所學的用到我們現(xiàn)實的生活中去，此次的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計給我奠定了一個實踐基礎(chǔ)，我會在以后的學習、生活中磨練自己，使自己適應于以后的競爭。參考文獻1 李全利.單片機原理及應用技術(shù)（第二版）m.北京:高等教育出版社,2000:32-40.2 韓志軍,王振波,沈晉源.單片機應用系統(tǒng)設(shè)計m.北京:機械工業(yè)出版社,2006:22-32.3 李光飛,樓然苗,胡佳文,謝象佐.單片機課程設(shè)計實例指導m.北京:航空航天大學出版社,2008:23-43.4 李朝清.單片機原理與接口技術(shù)m.北京:航空航天大學出版社,2000:56-98.5 余永權(quán).atmel8

34、9系列單片機應用技術(shù)m.北京:航空航天大學出版社,2008:56-98.6 周志敏.周紀海等編.led驅(qū)動電路設(shè)計與應用m.北京:人民郵電出版社,2006:67-98.7 袁宇正.電子愛好者實用電子制作m.北京:人民郵電出版社,2007:34-78.8 華成英,童詩白.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)m.北京:高等教育出版社,2004:67-98.9 孫育才.mcs-51系列單片機微型計算機及其應用m.南京:東南大學出版社,2005:212-234.10 楊振江,杜鐵軍,李群編著.流行單片機實用子程序及應用實例m.西安:電子科技大學出版社,2002:32-78.附 錄主程序：#includeds1302.h#

35、includelcd1602.h#includeds18b20.h#includei2c.h#includeds1302.h#includeplaymusic.hunsigned char code music_code= 0x17,0x17, 0x17,0x17, 0x17,0x17, 0x17,0x17, 0x17,0x17, 0x17,0x17, 0x17,0x17, 0x17,0x17, 0x0d,0x03, 0x18,0x04, 0x0d,0x03, 0x16,0x04, 0x0b,0x03, 0x11,0x04, 0x10,0x03, 0x11,0x04, 0x15,0x02, 0

36、x10,0x16, 0x00,0x00 ;extern uchar tempflag; /溫度正負標志位extern uchar qian,bai,shi,ge;extern uchar time7,timestr9,datestr11,weekstr2;sbit relay=p37;sbit speaker=p36;sbit key_read=p10;sbit key_write=p11;sbit key_shi=p12;sbit key_ge=p13;sbit key_start=p14;uchar convert_parameter(uchar t_shi,uchar t_ge);voi

37、d main(void) bit t_cflag=1,time_flag=1; uchar t_shi=0,t_ge=0,temp=0,vtemp=0; lcd1602_init(); ds1302_init(); playm_init_sound(); temp=i2c_read_data(7); /*start*/ /*while(time_flag) i=0;if(!key_read)i+; if(i7)i=0;switch(i)case 0: lcd1602_setxy(0,1); lcd1602_printstr(year:); case 1: lcd1602_setxy(0,1);

38、 lcd1602_printstr(month:); case 2: lcd1602_setxy(0,1); lcd1602_printstr(day:); case 3: lcd1602_setxy(0,1); lcd1602_printstr(week:); case 4: lcd1602_setxy(0,1); lcd1602_printstr(hour:); case 5: lcd1602_setxy(0,1); lcd1602_printstr(minute:); case 6: lcd1602_setxy(0,1); lcd1602_printstr(year:); default

39、:break;if(!key_start)t_cflag=0; lcd1602_init();/clear screen lcd1602_printstr(set temperature); delayms(1000); while(!key_start); /*/ while(t_cflag) if(!key_read)lcd1602_init();/clear screen lcd1602_write_cmd(0x80); lcd1602_printstr(last input t: ); lcd1602_setxy(8,1); lcd1602_write_data(0xdf); lcd160