AT89C51单片机野外多功能饮水机设计(2)
模式选择及功能如表2.1
模式选择 功能
自动（Auto） 自动上水（1/4）、自动加热（90）、显示水位、水温、时间、自动接水（200ml）
加热（Warm） 默认100度后自动停止，报警，（水位超过1/4）
制冷（Freeze） 默认5度后自动停止，报警，（水位超过1/4）
上水（Import） 满了后自动停止，报警
排水（Drain） 排完后自动停止，报警
延时加热（Order） 显示倒计时，最低位为分位，倒计时结束后转自动加热模式，并报警
时间设置（set） 可调整显示的时间
表2.1 饮水机的模式选择及功能
2．2 系统结构框图
图2.1 系统结构框图
2．3 系统总硬件仿真图
图2.2 总硬件仿真图
3 电路的器件介绍
3．1 DS18B20测温器件
DS18B20是Dallas公司推出的一种改进型智能数字温度传感器。运用单总线技术，用一根信号线（即将地址线，数据线和控制线合为一根），完成串行通信。在单片机的低速测控系统中，这种单线技术可以简化线路结构，减少硬件开销。这与之前要求的饮水机结构简单，不占用空间相符。
3.1.1 DS18B20的封装形式和引脚功能
DS18B20有三种封装形式：
（1）采用3引脚PR-35的封装形式。（本实验正是采用这种形式）
（2）采用6引脚TSOC封装形式。
（3）采用8引脚SOIC封装形式。如图3.1所示。
图3.1 DS18B20 两种封装形式
DS18B20芯片引脚功能：
（1）GND:电源地。
（2）I/O:数字信号输入输出端。
（3）VDD:外接供电电源输入端。采用寄生电源供电，该引脚接地。
3.1.2 DS18B20的内部结构
DS18B20的内部结构如图3.2所示，主要由64位ROM，温度传感器及高速缓存器配置寄存器等部分组成。
图3.2 DS18B20的内部结构
3.1.3 DS18B20的测温原理：
测温原理如图3.3所示
图3.3 DS18B20的测温原理
图中，斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正减法计数器的预制值。温度系数振荡器用于产生减法计数脉冲信号，其中低温度系数振荡器受温度的影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器1；高温度系数振荡器受温度的影响较大，随温度的变化，其振荡频率明显改变，产生的信号作为减法计数器2的输入脉冲。减法计数器对脉冲信号进行减法计数。温度寄存器暂存温度数值。
3.1.4 DS18B20的测温过程
（1）初始化。
（2）传送ROM命令。
（3）传送RAM命令。
（4）数据交换。
ROM和RAM指令见表3.1和表3.2。
指令 约定代码 功能
读ROM指令 33H 读DS1820温度传感器ROM中的编码（即64位地址）
符合ROM 55H 发出此命令之后，接着发出 64 位 ROM 编码，访问单总线上与该编码相对应的 DS1820 使之作出响应，为下一步对该 DS1820 的读写作准备。
搜索ROM 0F0H 用于确定挂接在同一总线上 DS1820 的个数和识别 64 位 ROM 地址。为操作各器件作好准备。
跳过ROM 0CCH 忽略 64 位 ROM 地址，直接向 DS1820 发温度变换命令。适用于单片工作。
告警搜索命令 0EOH 执行后只有温度超过设定值上限或下限的片子才做出响应。
表3.1 ROM指令