智能饮水机控制系统毕业设计
智能饮水机控制系统
学生：XXX 指导教师：XXX
内容摘要：该系统设计综合电子技术理论，从生活实际出发，完善了饮水机的功能。设计方案中，主要采用AD590和光敏三极管作为检测单元，并运用了MC14433、74LS160等集成器件。整个设计系统实现两个功能，即测温数显和加热次数自动控制，包括检测、A/D转换（计数）、译码选通、继电器控制等电路模块单元。与传统的饮水机相比，由于采用了自动检测和控制的电子设计技术，可较好地实现对水温和水质的测量和控制，具有较广泛的应用前景。
关键词：检测单元温度传感器AD590 自动控制继电器
Intelligent water machine control system
Abstract: The system of design integrated electronic technology theory, from the actual conditions of life, improving the function of the drinking fountains. The Design project with the main use ofAD590 and phototransistor as a test unit has still used theMC14433, 74LS160, such as integrated device. The whole design system tries to achieve two functions, namely, digital temperature measurement and automatic control of the number of heating, including detection, A / D converter (Count), decoding strobe, relay control such circuit modules. Compared with the traditional drinking fountains, the use of automatic detection and control of electronic design technology, can better achieve the right temperature and water quality measurement and control, with a wider range of applications.
Keywords: Detection Unit Temperature Sensor AD590 Automatic Control Rela
目录
前言 (1)
1 总体设计方案 (2)
1.1设计方案一 (2)
1.1.1 方案一方框图 (2)
1.1.2 方案论证 (2)
1.2设计方案二 (3)
1.2.1方案二方框图 (3)
1.2.2 方案论证 (3)
1.3方案比较与选择 (3)
2 单元模块设计 (4)
2.1直流稳压源电路 (4)
2.2温度检测电路 (5)
2.3A/D转换及显示电路 (6)
2.4光敏检测及计数电路 (7)
2.4.1 光敏三极管感应电路 (7)
2.4.2 计数及继电器控制电路 (8)
3 特殊器件介绍 (9)
3.1双积分型A/D转换器MC14433 (9)
3.2温度传感器AD590 (11)
3.3电磁继电器 (12)
3.4计数器74LS161 (13)
4 系统调试 (14)
5 系统功能、指标参数 (15)
6 结束语 (15)
参考文献 (17)
智能饮水机控制系统
前言
饮水机存在于现代每个家庭生活中，但是目前大部分的饮水机功能仅限于烧水功能，对现代人来说，功能还是不完善或者说存在一定的缺陷，比如对水温没有显示装置，对加热次数没有合理控制等，这些都与对健康水质的追求相矛盾。
为了解决以上问题，我结合所学电子设计理论知识，设计了本套智能饮水机控制系统。该系统结合了电子线路设计、数字电子技术、Protel仿真设计软件等相关知识，考虑现实需要来完成的。主要实现的功能为对饮水机加热后的水温测量及其3位半的数字显示和对饮用水加热次数进行自动控制的功能。功能一可以通过热敏电阻，经过一些电路变换（电桥电路），感应出特定电压信号，经过A/D转换电路变成相应的温度，直接3位半显示器来实现显示；也可以通过集成温度传感器比如AD590，将感应电流接入特定的A/D转换电路，最后译码实现温度数显功能。功能二的实现为利用饮水机加热信号灯会的亮灭状态，我们想利用这个特点和一个光敏器件结合，这样就可以产生脉冲信号，输入到计数器，根据设定的数值，让相应的计数器管脚作为输出，再利用输出的这个脉冲切断主电路（用到特定的继电器）；也可以利用饮水机内部加热电路的断开状态来通过脉冲感应出加热次数，再利用脉冲实现控制。
方案二的设计模块中检测电路、AD转换电路、控制显示电路，主要是检测电路对整个功能实现影响较大，且A/D转换电路需要放大电路的作用，导致整体误差的扩大，而控制显示电路采用了单片机设计，不容易实现微型化。最后对两种方案进行protel99se 软件的仿真测试。
通过验证比较，方案一电路稳定，显示准确，决定选取方案一作为最终的设计方案。
1 总体设计方案
1.1 设计方案一
1.1.1 方案一方框图
图1.1.1-1 方案一方框图
1.1.2 方案论证
该方案的设计流程方框图如上所示，分两块功能电路。功能一电路采用AD590作为温度检测电路来检测温度，将传感器的电流信号（需转换成电压信号）输入到AD转换器中，经译码电路和选通电路最终实现3位半LED的数显；功能二电路采用光感应器件（光敏三极管），将感应脉冲送至74LS160计数器，计数器设定了一定的计数次数，当达到此次数时，发出一脉冲送至相应控制电路中，进而控制继电器工作，实现切断加热电路。
本方案运用温度传感器AD590和光感应器光敏三极管件作为检测感应器件，其中AD590的输出是电流，在输入到A\D转换器中需要先转换成电压信号。该方案整体上易于实现，采用了很多集成器件，使得整体电路结构完整、清晰，各功能结构简单。
1.2 设计方案二
1.2.1 方案二方框图
图1.2.1-1 方案二方框图
1.2.2 方案论证
该方案的设计电路流程图如上面所示，对比方案一，该方案设计检测电路由光敏电阻组成的电桥电路和感应脉冲电路组成，实现原理也较为简单，结构简洁，但功能一电路误差较大，增加整形放大电路的情况下，扩大了误差范围，同时也不适用饮水机环境；功能二区别一方案一在于检测电路采用了饮水机内部加热电路的开关状态原理，感应出电路脉冲，从而实现对加热次数的显示与控制。
1.3 方案比较与选择
两种方案比较，在功能一方面，方案一运用了AD590温度传感器作为检测电路器件，方案二运用热敏电阻构成的电桥电路作为检测电路，虽然两种方案均能实现温度的