基于单片机饮水机温度控制系统的设计.doc

基于单片机饮水机温度控制系统的设计
前言
温度控制是无论是在工业生产过程中,还是在日常生活中都起着非常重要的作用,过低的温度或过高的温度都会使水资源失去应有的作用,从而造成水资源的巨大浪费。特别是在当前全球水资源极度缺乏的情况下,我们更应该掌握好对水温的控制,把身边的水资源好好地利用起来。
本次设计为一个基于单片机的饮水机的温度控制系统,该系统可以实时检测饮水机水箱的水温,并且可以通过数码管显示饮水机水箱水温度数,可以通过键盘或开关选择制冷或加热,可以人为设置水的温度的上下限,如加热,当温度在设定的范围内时正常工作,当低于水温下限时控制加热器加热;如制冷,当温度高于水温上限时控制压缩机制冷,温度检测范围0~95℃,精度±1℃,当温度超过设定值时具有示警功能。
第1章电路设计
单片机最小系统设计
,由主控器AT89C51、时钟电路和复位电路三部分组成。单片机AT89C51作为核心控制器控制着整个系统的工作,而时钟电路负责产生单片机工作所必需的时钟信号,复位电路使得单片机能够正常、有序、稳定地工作。
单片机最小系统
单片机选择
AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS 8位微处理器,俗称
单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。。
AT89C51管脚图
AT89C51的管脚说明:
VCC:供电电压。本设计供电电压为+5V。
GND:接地。
   P0口:P0口为一个8位漏极开路双向I/O口,每个管脚可吸收8个
TTL门电流。当P1口的管脚第一次写“1”时,被定义为高阻输入。P0口能够作为外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的低八位。在Flash编程时,P0口作为原码输入口,当Flash进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。
P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4个TTL门电流。P1口管脚写入“1”后,被内部上拉为高电平,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时,P1口作为低八位地址接收。
P2口:P2口为一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被上拉电阻拉高,且作为输入。P2口的管脚被外部下拉为低电平时,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时,它利用内部上拉电阻,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在Flash编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流,这是由于上拉的缘故。
RST:复位输入端。当振荡器复位器件时,要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE:当访问外部存储器时,地址锁存于锁存地址的低位字节。在FLASH编程期间,该引脚用于输入编程脉冲。在平时,ALE端口以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而
,要注意的是:每当其用作外部数据存储器时,将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出,可将SFR8EH地址置0。此时, ALE只有在执行MOVX,MOVC指令时ALE才起作用。
PSEN:外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指令期间,每个机器周期/PSEN两次有效。但在访问外部数据存储器时,这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA:/EA功能为内外程序存储器选择控制端。当/EA保持低电平时,单片机访问外部程序存储器。当/EA端保持高电平时,单片机访问内部程序存储器。
XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入端。
XTAL2