智能温度检测的杯托设计
智能温度检测的杯托设计[20200406135613]
摘要
时代在快速的发展，智能系统已经逐步深入到大众的日常生活和工作之中。本文基于52单片机和DS18B20芯片设计了一款智能温度检测杯托系统的设计。系统包含单片机控制模块，温度检测模块，温度显示模块，报警模块，温度设置模块和杯托。当杯托中放置装有热水的杯子，系统可以实时探测并显示热水的温度，当水温下降到一定的温度时，系统可以自动报警，提示用户此时的水温适合冲泡某种饮品。系统使用方便，适合日常生活中对水温有不同要求的各类饮品的冲泡。
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关键字:DS18B20智能的温度检测杯托
目录
第一章 绪论 1
1.1 关于智能家居 1
1.2 本设计研究内容 3
第二章 智能温度检测杯托组成部分 4
2.1 设计思路 4
2.2 设计方案及构成 4
2.2.1 主控制器模块 5
2.2.2 温度测量 5
2.2.3 设置温度 5
2.2.4 显示模块 5
2.2.5 杯托设计 6
2.2.6 报警模块 6
2.2.7 电源选取 6
第三章 智能温度检测杯托的设计 7
3.1 主控制模块 7
3.2 显示模块电路 7
3.3 数码管显示驱动电路 8
3.4 温度传感器(DS18B20)电路 9
3.4.1 DS18B20基本介绍 9
3.4.2 DS18B20供电方式 10
3.4.3 温度的检测 10
3.5 蜂鸣器、发光二极管报警电路 11
3.6 系统的安装与验证 11
3.6.1 安装步骤 11
3.6.2 验证 11
第四章系统软件设计 12
4.1 温度采集模块： 13
4.2 显示模块 14
4.3 按键模块 15
4.4 仿真测试 16
4.5 实物功能验证 19
第五章 总结与展望 21
参考文献 22
附录 整体电路原理图 23
致谢 24
第一章 绪论
1.1 关于智能家居
经济和科学的发展相辅相成，都在快速的发展中，恰恰是普通的百姓家里最能体现出这一效果。自从改革开放以来，人们的生活逐渐富裕起来，温饱已经不再是问题，追求更加舒适的生活，是现代人的目标。创新是这一时代的主流，各种各样的智能家居也是逐一诞生，小到锅碗瓢盆，达到电器家具，是生活变得越来越精致，也许对年纪大一些的人来说，智能化还有点陌生，但是他们必然知道现在的很多电器家居都有很多高科技的功能。那可不是以前的那些传统的器具所能比的。现代化的生活在已经普及于百姓的家中，出门有车，冷热有空调，做饭煲汤有电饭煲，除尘有吸尘器，即便是无聊的时候也有智能手机陪伴，可以听歌，看电影，上网，玩游戏，一个小小的手机便具有如此多的功能。现代人尤其是年轻人早已经离不开手机了，需要的不仅仅是但电话发短信，甚至这些都不是买手机的最初目的，他们需要的是更好的感官体验。智能化是时代发展的必然趋势，无论是工业发展还是日常生活。如今的流水线，大产量，高精度，标准化，仅仅人工的话已不能满足要求了，所以智能化是必然的方向，我们需要机器来代替部分人工，一方面机器的劳动成本低工作时间没有要求，不知疲倦，另一方面，也更加的安全，毕竟工业发展中很多项目都是有危险性的。而且，有的工作只有智能的机器才可以完成，比如沸水的实时自动检测，超远距离的探测等等。至于生活中，有了智能的产品，人们才可以更加舒适的生活，像医院里的各种精密的检查仪器，有了这些智能的仪器，可以尽早发现病患的症状，挽救了很多人的生命。再比如洗衣机，现代的洗衣机针对不同的衣料，可以有不同的洗衣模式，并且可以将水甩干，省去了不少麻烦。从功能上看，与传统的家居相比，智能家居可以是居住环境进一步优化。[1]
信息技术时时都在高速的发展，多种多样的技术如何才能够和生活中家具相融合，毕竟技术的发展是为人类服务的，这也是最值得我们关注的问题。设想一下这样的一幅场景，在酷热的夏天，当你开着车回家后，用手机打个电话或者发个短信就能够提前打开家里的空调，先让房间了充满冷气，遥控器一按，让安装在冰箱里的榨汁机开始工作，一杯既鲜美又凉爽的果汁便准备好了，回到家后，再让音响开启，链接网络播放你最喜欢的音乐??如此享受的场景令人向往，也许这一切在不远的将来都可以实现。科技发展的最终目的是造福人类，不断的改善我们的生活，更加便利的为我们服务，用智能系统代替部分人工，创造出新的生活方式。智能家居有大有小，科技水平有高有低，但是无论是大是小，是高是低，有一点是最重要的，那就是如何做到简单适用，便于操作，更加人性化。从家居的角度来看，繁杂到令普通人难以了解的和操作的科技是不需要的，只有将复杂的科技以简单的方式和家具产品结合起来，使得它又实用，又易于操作，才是最重要的。
温度检测控制系统在工业生产、科学研究和人们的生活领域中，得到了广泛应用。对温度进行监控，在工业生产中是必不可少的，而且是严格的监控，有时候即便是小小的误差也可能导致产品质量的不达标，从而在成很大的经济损失，有时候，一些特殊的工业产品，需要严格的温度控制，小小的改变也可能会造成巨大的危险。温度检测的重要可见一般。但是很多情况下，温度的检测不可能由人工去完成的，一时危险，在一个就是难以做到精准和实时监测。因此，自动温度控制系统就显得非常重要了，使用它就可以对工作环境进行实时检测，并且自动控制，省去了很多人工手段，在现在的流水线生产中是很重要的。在生活中，温度检测也是是必不可少的，冰箱，空调，电磁炉等等都需要温度检测，这一切都离不开对温度传感器的应用。温度传感器，它已被广泛地应用于各行各业中，与我们的生活，毕竟有着密切的关系，无论是在生活中还是在工业生产中也离不开温度测量，温度测量感应以及报警的应用非常重要。
泡茶叶，泡咖啡，冲牛奶等等都是生活中常见的，一般而言，泡茶叶需要的水温比较高，红茶要70到80度的水温最是合适，绿茶要80到90度的水温，不同的茶叶需要的水温也要较大的差别，而我们在平时泡茶叶确实沸水直接泡的，毕竟水温在比较热的时候也难以估测。泡咖啡合适的水温在50度左右，水温较高较低都难以有最佳口感，但是想这些不是特别讲究的人也就要求不是那么严格了。但是像冲牛奶，水文如果不合适的话，营养成分就会被破坏很多，一般而言，老年人奶粉需要的水温高一点，在60度左右，这种情况还比较好把握，但是像婴儿的奶粉冲泡的水温要求就必须要好好控制了，婴儿没有思考能力，不知道水温的烫热，而且奶粉中营养成分多，对水温的要求就更加严格了，30到40的水温是最合适的。如何才能把握好水温了，如果有一个装置能够很好的方便的测出水温，这些问题自然就迎刃而解。尤其是在照顾特殊群体的问题上，有个这种装置就可以省去很多的麻烦。
1.2本设计研究内容
现如今，人们对生活的要求更加精致，智能杯托就是为了应对人们对不同水温的要求而设计。由上文中提到的，水烧开了，如何去控制在合适的温度下去冲牛奶，冲咖啡，泡茶叶，甚至不同的茶叶奶粉也需要不同的水温。当使用这种杯托时，水温就会一目了然，这对有些人尤其是照顾小孩子带来便利。将盛放沸水的杯子放在设计好的智能杯托上，杯子的底部和杯托表面温度传感器接触，从而可以测到水温的大致温度。
本设计的主体是温度检测装置，主控制器用的是STC89C52单片机，温度传感器用的是DS18B20，这是一种数字温度传感器。在实际应用中，我把这个控制装置和生活中的杯托相结合，构成一个简单的温度检测小装置，用数码管显示，方便日常生活中对杯中水温的把握。简单，直观，方便。
第二章 智能温度检测杯托组成部分
2.1 设计思路
本设计主要是介绍了基于单片机的杯托温度报警系统，讲解了硬件部分和软件部分，并且对其组成部分一一做了详细介绍。主要的功能如下：
摘要
时代在快速的发展，智能系统已经逐步深入到大众的日常生活和工作之中。本文基于52单片机和DS18B20芯片设计了一款智能温度检测杯托系统的设计。系统包含单片机控制模块，温度检测模块，温度显示模块，报警模块，温度设置模块和杯托。当杯托中放置装有热水的杯子，系统可以实时探测并显示热水的温度，当水温下降到一定的温度时，系统可以自动报警，提示用户此时的水温适合冲泡某种饮品。系统使用方便，适合日常生活中对水温有不同要求的各类饮品的冲泡。
*查看完整论文请 +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
关键字:DS18B20智能的温度检测杯托
目录
第一章 绪论 1
1.1 关于智能家居 1
1.2 本设计研究内容 3
第二章 智能温度检测杯托组成部分 4
2.1 设计思路 4
2.2 设计方案及构成 4
2.2.1 主控制器模块 5
2.2.2 温度测量 5
2.2.3 设置温度 5
2.2.4 显示模块 5
2.2.5 杯托设计 6
2.2.6 报警模块 6
2.2.7 电源选取 6
第三章 智能温度检测杯托的设计 7
3.1 主控制模块 7
3.2 显示模块电路 7
3.3 数码管显示驱动电路 8
3.4 温度传感器(DS18B20)电路 9
3.4.1 DS18B20基本介绍 9
3.4.2 DS18B20供电方式 10
3.4.3 温度的检测 10
3.5 蜂鸣器、发光二极管报警电路 11
3.6 系统的安装与验证 11
3.6.1 安装步骤 11
3.6.2 验证 11
第四章系统软件设计 12
4.1 温度采集模块： 13
4.2 显示模块 14
4.3 按键模块 15
4.4 仿真测试 16
4.5 实物功能验证 19
第五章 总结与展望 21
参考文献 22
附录 整体电路原理图 23
致谢 24
第一章 绪论
1.1 关于智能家居
经济和科学的发展相辅相成，都在快速的发展中，恰恰是普通的百姓家里最能体现出这一效果。自从改革开放以来，人们的生活逐渐富裕起来，温饱已经不再是问题，追求更加舒适的生活，是现代人的目标。创新是这一时代的主流，各种各样的智能家居也是逐一诞生，小到锅碗瓢盆，达到电器家具，是生活变得越来越精致，也许对年纪大一些的人来说，智能化还有点陌生，但是他们必然知道现在的很多电器家居都有很多高科技的功能。那可不是以前的那些传统的器具所能比的。现代化的生活在已经普及于百姓的家中，出门有车，冷热有空调，做饭煲汤有电饭煲，除尘有吸尘器，即便是无聊的时候也有智能手机陪伴，可以听歌，看电影，上网，玩游戏，一个小小的手机便具有如此多的功能。现代人尤其是年轻人早已经离不开手机了，需要的不仅仅是但电话发短信，甚至这些都不是买手机的最初目的，他们需要的是更好的感官体验。智能化是时代发展的必然趋势，无论是工业发展还是日常生活。如今的流水线，大产量，高精度，标准化，仅仅人工的话已不能满足要求了，所以智能化是必然的方向，我们需要机器来代替部分人工，一方面机器的劳动成本低工作时间没有要求，不知疲倦，另一方面，也更加的安全，毕竟工业发展中很多项目都是有危险性的。而且，有的工作只有智能的机器才可以完成，比如沸水的实时自动检测，超远距离的探测等等。至于生活中，有了智能的产品，人们才可以更加舒适的生活，像医院里的各种精密的检查仪器，有了这些智能的仪器，可以尽早发现病患的症状，挽救了很多人的生命。再比如洗衣机，现代的洗衣机针对不同的衣料，可以有不同的洗衣模式，并且可以将水甩干，省去了不少麻烦。从功能上看，与传统的家居相比，智能家居可以是居住环境进一步优化。[1]
信息技术时时都在高速的发展，多种多样的技术如何才能够和生活中家具相融合，毕竟技术的发展是为人类服务的，这也是最值得我们关注的问题。设想一下这样的一幅场景，在酷热的夏天，当你开着车回家后，用手机打个电话或者发个短信就能够提前打开家里的空调，先让房间了充满冷气，遥控器一按，让安装在冰箱里的榨汁机开始工作，一杯既鲜美又凉爽的果汁便准备好了，回到家后，再让音响开启，链接网络播放你最喜欢的音乐??如此享受的场景令人向往，也许这一切在不远的将来都可以实现。科技发展的最终目的是造福人类，不断的改善我们的生活，更加便利的为我们服务，用智能系统代替部分人工，创造出新的生活方式。智能家居有大有小，科技水平有高有低，但是无论是大是小，是高是低，有一点是最重要的，那就是如何做到简单适用，便于操作，更加人性化。从家居的角度来看，繁杂到令普通人难以了解的和操作的科技是不需要的，只有将复杂的科技以简单的方式和家具产品结合起来，使得它又实用，又易于操作，才是最重要的。
温度检测控制系统在工业生产、科学研究和人们的生活领域中，得到了广泛应用。对温度进行监控，在工业生产中是必不可少的，而且是严格的监控，有时候即便是小小的误差也可能导致产品质量的不达标，从而在成很大的经济损失，有时候，一些特殊的工业产品，需要严格的温度控制，小小的改变也可能会造成巨大的危险。温度检测的重要可见一般。但是很多情况下，温度的检测不可能由人工去完成的，一时危险，在一个就是难以做到精准和实时监测。因此，自动温度控制系统就显得非常重要了，使用它就可以对工作环境进行实时检测，并且自动控制，省去了很多人工手段，在现在的流水线生产中是很重要的。在生活中，温度检测也是是必不可少的，冰箱，空调，电磁炉等等都需要温度检测，这一切都离不开对温度传感器的应用。温度传感器，它已被广泛地应用于各行各业中，与我们的生活，毕竟有着密切的关系，无论是在生活中还是在工业生产中也离不开温度测量，温度测量感应以及报警的应用非常重要。
泡茶叶，泡咖啡，冲牛奶等等都是生活中常见的，一般而言，泡茶叶需要的水温比较高，红茶要70到80度的水温最是合适，绿茶要80到90度的水温，不同的茶叶需要的水温也要较大的差别，而我们在平时泡茶叶确实沸水直接泡的，毕竟水温在比较热的时候也难以估测。泡咖啡合适的水温在50度左右，水温较高较低都难以有最佳口感，但是想这些不是特别讲究的人也就要求不是那么严格了。但是像冲牛奶，水文如果不合适的话，营养成分就会被破坏很多，一般而言，老年人奶粉需要的水温高一点，在60度左右，这种情况还比较好把握，但是像婴儿的奶粉冲泡的水温要求就必须要好好控制了，婴儿没有思考能力，不知道水温的烫热，而且奶粉中营养成分多，对水温的要求就更加严格了，30到40的水温是最合适的。如何才能把握好水温了，如果有一个装置能够很好的方便的测出水温，这些问题自然就迎刃而解。尤其是在照顾特殊群体的问题上，有个这种装置就可以省去很多的麻烦。
1.2本设计研究内容
现如今，人们对生活的要求更加精致，智能杯托就是为了应对人们对不同水温的要求而设计。由上文中提到的，水烧开了，如何去控制在合适的温度下去冲牛奶，冲咖啡，泡茶叶，甚至不同的茶叶奶粉也需要不同的水温。当使用这种杯托时，水温就会一目了然，这对有些人尤其是照顾小孩子带来便利。将盛放沸水的杯子放在设计好的智能杯托上，杯子的底部和杯托表面温度传感器接触，从而可以测到水温的大致温度。
本设计的主体是温度检测装置，主控制器用的是STC89C52单片机，温度传感器用的是DS18B20，这是一种数字温度传感器。在实际应用中，我把这个控制装置和生活中的杯托相结合，构成一个简单的温度检测小装置，用数码管显示，方便日常生活中对杯中水温的把握。简单，直观，方便。
第二章 智能温度检测杯托组成部分
2.1 设计思路
本设计主要是介绍了基于单片机的杯托温度报警系统，讲解了硬件部分和软件部分，并且对其组成部分一一做了详细介绍。主要的功能如下：
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