基于AT89C52单片机的智能饮水机温控系统设计与开发

孙美琪 刘建男

摘 要：在科技日渐发达的二十一世纪，净化饮水机几乎遍布各家各户，各类品牌质量参差不齐，对温度控制方面的技术大多还比较传统，成本高、效率低，甚至没有温度显示功能，本文基于AT89C52单片机设计一款专门针对智能饮水机的温控与显示系统，使用高精度的DS18B20数据采集，解决温度显示问题，智能控制温度，避免浪费资源。

关键词：AT89C52;传感器DS18B20;继电器

1 绪论

饮水健康一直是社会关注的重点问题，目前家家户户大多都开始使用净化饮水机喝桶装矿泉水，但由于一些净化饮水机在温度控制的性能方面并没有细节性的开发，机身没有温度显示，用户无法预测水温，而且很多时候，由于没有功能强大的温控系统，导致水被反复加热形成千滚水，长久以往则会危害人体健康。现在市面上虽然已经有了一些功能较强的智能饮水机，例如目前市场占有率最高的“美的”的一款立式智能饮水机，价格上千元，机身却并未安置温度显示屏，温控的细节也是一笔带过，如果想更优化一点，价格可能会让更多的普通家庭望而却步，这也是为什么现在智能饮水机并未普及到每户家中。基于以上的调查和研究，本文推出的温度显示与控制系统，采用AT89C52单片机为主控芯片，专为强化智能饮水机的温控与显示性能，不仅能解决饮水健康问题，满足人们对科技的追求，而且造价成本低廉，节省能源，既是对用户经济方面的考虑，也迎合了国家大力推崇的环保節能理念。

2 设计概述及目的

为满足设计要求，对智能饮水机温控与显示系统的具体实现功能，总结为以下几个方面：

（1）温度显示。采用DS18B20温度传感器对水温进行准确采集，然后将数据传送给单片机进行处理，使水温的模拟量转化成为数字量，最后使用LM016L液晶显示模块将温度显示出来，使机器内部的信息准确的显示在用户眼中。

（2）温度控制。温度控制模块是通过控制继电器的开关动作来达到设计要求。继电器是一种电子控制元器件，实际上就是用较小的电流去控制较大电流的一种自动开关，用开关信号控制继电器线圈中电流的通断，从而使其中的开关吸合或断开，达到加热控制的需要。

（3）按键控制。系统除了必要的保温功能外，还拓展了主观控制水温的功能模块，添加三个按键，用户可以通过“on/off”按钮控制开启或关闭温控系统，通过“+”“-”按钮来设置水温，例如设置适合冲泡类饮品的不同温度，适宜早晚人体的饮水温度等等。

3 智能饮水机温控模块分析与设计

本系统涉及的模块有温度显示部分，温度控制电路部分，按键控制电路部分，下面将进行逐一分析与proteus仿真设计。

（1）温度显示模块。将温度传感器DS18B20与单片机相连，数据传送至LM016L液晶屏，实现温度显示的仿真电路图如下：

显示屏可以根据DS18B20传感器的温度实现显示功能。

（2）温度控制模块。继电器部分电路仿真如下图所示：

利用继电器的开关控制电机的工作方式，可以达到温度高时，停止工作一段时间，让温度降低;温度低时，马上又继续工作升高温度，从而达到控制温度的目的。

（3）按键控制模块。添加按键自主设置温度，仿真如下图所示：

通过按键触发来设置温度，从而激发继电器的工作状态，进而达到温度的调控。

4 总结

本系统结合AT89C52单片机，配合DS18B20温度传感器，继电器电路等组成，可靠性强，可实现性大，灵活度高，从健康环保的理念出发，采用最经济的方法实现了智能饮水机目前在温度控制与显示方面所欠缺的功能，有较高的使用价值。

参考文献：

[1]沙占友.智能传感器系统的设计.电子工业出版社，2004（06）：34-45.

[2]张志锐.数字电路设计与实际电路.华南理工大学出版社，1988（10）：23-24.

[3]姜忠良，陈秀云.温度的测量与控制.清华大学出版社有限公司，2005：100-110.