摘 要

由于我们生活水平的不断提高，越来越多的人关注到饮水健康问题。纯水机逐步进入人们的家庭，家用的纯水机除了需要全自动制水、补水，还需要能够控制制热制冷，这样更加贴合我们日常生活的饮水用水的需求。

本次设计主要介绍了一种以51单片机为主导芯片的纯水机制热制冷控制设计，系统实现的基本功能就是人们能够简便地控制纯水机开始加热、制冷，并且能够设定所需要的水温，显示屏和LED灯可以明确地显示实时水温以及纯水机正处于的工作模式。当温度达到预警温度时蜂鸣器还会发出警报，温度过高还可以自动关机。在通过比较分析后，选择合适的设计方案，完成设计。本设计主要分为两部分，一部分是机械结构的设计来确定所需器件、线路元件布局以及合理的执行部分，等另一部分是控制系统的设计保证实现实时显示温度、设定温度、及时警报等功能。

本设计通过仿真证明以上功能都可以基本实现。

关键词：51单片机；制热制冷控制；温度传感器

Design of heating and refrigeration control system for water purifier

ABSTRACT

With the continuous improvement of our living standards, more and more people pay attention to the health of drinking water. Pure water machine gradually enters people's families. Household pure water machine needs not only full-automatic water production and replenishment, but also control heating and refrigeration, which is more in line with the needs of drinking water in our daily life.

This design mainly introduces a control design of pure water machine based on 51 single chip microprocessor. The basic function of the system is that people can easily control the water machine to start heating and cooling, and can set the required water temperature. The display screen and LED lamp can clearly show the real-time water temperature and the working mode of the water machine. When the temperature reaches the early warning temperature, the buzzer will also give an alarm. If the temperature is too high, the buzzer can shut down automatically. After comparative analysis, the appropriate design scheme is selected to complete the design. This design is mainly divided into two parts. One part is the design of mechanical structure to determine the required devices, circuit elements layout and reasonable execution. The other part is the design of control system to ensure the real-time display of temperature, setting temperature, timely alarm and other functions.

The simulation results show that the above functions can be basically realized.

Key words：51 single chip microcomputer; Control of heating and refrigeration；Temperature sensor

目 录

摘 要 I

Abstract II

目录 Ⅲ

1 前言 1

1.1 课题研究的目的和意义 1

1.2 国内外同类研究概况 1

1.3 我的设计内容及实现功能 2

2 纯水机制热制冷控制的总体方案设计 4

2.1纯水机制热制冷控制设计描述 4

2.2 纯水机制热制冷控制各电路设计方案选定 4

2.2.1 主控芯片选定 5

2.2.2 显示电路选定 5

2.2.3 按键电路选定 5

2.2.4温度采集电路的选定 6

2.2.5制热制冷控制电路的选定 6

2.2.6报警电路的选定 6

3 纯水机制热制冷硬件电路设计 7

3.1 最小系统设计 7

3.1.2 时钟电路设计 7

3.1.3 复位电路设计 7

3.2 显示电路设计 8

3.3 键盘电路设计 10

3.4 主控电路设计 10

3.5 制热制冷控制电路设计 11

3.6 报警电路设计 12

4 纯水机制热制冷控制的系统软件设计 14

4.1 系统主程序设计 14

4.2 显示电路软件设计 15

4.3 温度采集电路软件设计 17

4.4 键盘电路软件设计 19

5 电路仿真 24

5.1 制热制冷控制电路仿真 24

5.2 键盘电路仿真 25

5.3 报警电路仿真 27

结论 28

致谢 29

参考文献 30

附录Ⅰ 32

1前言

1.1课题研究的目的及意义

水是生命之源，每个人的日常生活都离不开饮水，由于我们生活水平的不断提高，越来越多的人关注到饮水健康问题。纯水机逐步进入人们的家庭，纯水机即水工厂的小型化。家用的纯水机除了需要全自动制水、补水，还需要能够控制制热制冷，这样更加贴合我们日常生活的饮水用水的需求。在家中装配一台运用当前最安全的水处理技术的纯水机，是未来20年解决我们饮水健康问题最方便、最经济的方案。

如今纯水机产品技术日益创新，现在越来越多的家庭、办公场所都安装了家用纯水机来改善饮用水质，另外纯水机此基础上在外观和附加功能上再进行创新，以满足消费者个性化的需求。制热制冷控制便是纯水机最基础的附加功能^[1]。