該溫控機(jī)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)由溫度測(cè)量及A／D轉(zhuǎn)換電路,、信號(hào)測(cè)試及處理電路、鍵盤掃描及顯示電路、控制輸出電路和電源電路等五部分組成,。系統(tǒng)框圖如下圖所示,。
(1)信號(hào)測(cè)試及處理電路：該溫控機(jī)的核心控制部分采用AT公司生產(chǎn)的高性價(jià)比的8位微控器AT89C2051，用它來完成數(shù)據(jù)的測(cè)量和處理,，實(shí)現(xiàn)對(duì)飲品溫度的測(cè)算和控制功能,。
(2)溫度測(cè)量及A／D轉(zhuǎn)換電路：下圖為溫度測(cè)量及A／D轉(zhuǎn)換電路。溫度測(cè)量電路由溫度傳感器VT與R1,、R2組成的分壓電路來完成,，溫度傳感器采用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻VT。MD轉(zhuǎn)換電路由壓控振蕩器來實(shí)現(xiàn)模擬量的數(shù)字轉(zhuǎn)換,，溫度傳感電路為壓控振蕩器提供溫度采樣電平,，通過V-F轉(zhuǎn)換，將代表溫度的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為方波信號(hào),，由74LS629輸出至CPU 的T0腳,。CPU在給定的時(shí)間內(nèi)用計(jì)數(shù)器T0對(duì)方波進(jìn)行計(jì)數(shù)，并由此計(jì)算出正確的溫度,。
(3)鍵盤掃描和顯示電路：下圖為鍵盤掃描和顯示電路,。該部分電路是由串行通信口和P3.3,、P3.6口擴(kuò)展3位LED顯示器,，3鍵鍵盤構(gòu)成。擴(kuò)展是通過8位并行串行移位寄存器74LS164來完成,。
(4)控制輸出電路：下圖是調(diào)整溫度的輸出控制電路,。P1.3經(jīng)VQ2驅(qū)動(dòng)12V／10A繼電器RL1控制半導(dǎo)體制冷片的工作電壓,。P1.4經(jīng)VQ1驅(qū)動(dòng)12V帶常開常閉雙觸點(diǎn)的繼電器RL2，控制并切換加在半導(dǎo)體制冷片上的工作電壓極性,，實(shí)現(xiàn)加熱和制冷,。
(5)電源電路：該溫控機(jī)的加熱制冷部分采用半導(dǎo)體制冷片來實(shí)現(xiàn),。為實(shí)現(xiàn)快速加熱和制冷，要求電源能提供輸出電流不小于5A的12V直流電壓,，電路如下圖所示,。12V直流電經(jīng)VD1隔離后,，一路經(jīng)7805穩(wěn)壓供CPU使用,；一路經(jīng)R13為冷卻風(fēng)扇供電，另一路為繼電器供電,。
軟件設(shè)計(jì)：系統(tǒng)用MCS-51匯編語(yǔ)言編程程序主要由下列幾部分組成,。
(1)鍵盤掃描顯示程序,。鍵盤掃描由T1定時(shí)器產(chǎn)生中斷定時(shí)掃描鍵盤電路，工作于方式1狀態(tài),。顯示部分由串口驅(qū)動(dòng),，工作于方式0(移位寄存器方式)。
(2)控制輸出程序,。CPU用定時(shí)針數(shù)器T0對(duì)74LS629輸出的方波進(jìn)行計(jì)數(shù),，并計(jì)算出正確的溫度，根據(jù)這一溫度與設(shè)定溫度比較,，控制P1.3口,、P1.4口輸出，改變半導(dǎo)體制冷片工作極性來實(shí)現(xiàn)加熱和制冷,。
(3)主程序,。主程序框圖如下
(1)信號(hào)測(cè)試及處理電路：該溫控機(jī)的核心控制部分采用AT公司生產(chǎn)的高性價(jià)比的8位微控器AT89C2051，用它來完成數(shù)據(jù)的測(cè)量和處理,，實(shí)現(xiàn)對(duì)飲品溫度的測(cè)算和控制功能,。
(2)溫度測(cè)量及A／D轉(zhuǎn)換電路：下圖為溫度測(cè)量及A／D轉(zhuǎn)換電路。溫度測(cè)量電路由溫度傳感器VT與R1,、R2組成的分壓電路來完成,，溫度傳感器采用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻VT。MD轉(zhuǎn)換電路由壓控振蕩器來實(shí)現(xiàn)模擬量的數(shù)字轉(zhuǎn)換,，溫度傳感電路為壓控振蕩器提供溫度采樣電平,，通過V-F轉(zhuǎn)換，將代表溫度的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為方波信號(hào),，由74LS629輸出至CPU 的T0腳,。CPU在給定的時(shí)間內(nèi)用計(jì)數(shù)器T0對(duì)方波進(jìn)行計(jì)數(shù)，并由此計(jì)算出正確的溫度,。
(3)鍵盤掃描和顯示電路：下圖為鍵盤掃描和顯示電路,。該部分電路是由串行通信口和P3.3,、P3.6口擴(kuò)展3位LED顯示器,，3鍵鍵盤構(gòu)成。擴(kuò)展是通過8位并行串行移位寄存器74LS164來完成,。
(4)控制輸出電路：下圖是調(diào)整溫度的輸出控制電路,。P1.3經(jīng)VQ2驅(qū)動(dòng)12V／10A繼電器RL1控制半導(dǎo)體制冷片的工作電壓,。P1.4經(jīng)VQ1驅(qū)動(dòng)12V帶常開常閉雙觸點(diǎn)的繼電器RL2，控制并切換加在半導(dǎo)體制冷片上的工作電壓極性,，實(shí)現(xiàn)加熱和制冷,。
(5)電源電路：該溫控機(jī)的加熱制冷部分采用半導(dǎo)體制冷片來實(shí)現(xiàn),。為實(shí)現(xiàn)快速加熱和制冷，要求電源能提供輸出電流不小于5A的12V直流電壓,，電路如下圖所示,。12V直流電經(jīng)VD1隔離后,，一路經(jīng)7805穩(wěn)壓供CPU使用,；一路經(jīng)R13為冷卻風(fēng)扇供電，另一路為繼電器供電,。
軟件設(shè)計(jì)：系統(tǒng)用MCS-51匯編語(yǔ)言編程程序主要由下列幾部分組成,。
(1)鍵盤掃描顯示程序,。鍵盤掃描由T1定時(shí)器產(chǎn)生中斷定時(shí)掃描鍵盤電路，工作于方式1狀態(tài),。顯示部分由串口驅(qū)動(dòng),，工作于方式0(移位寄存器方式)。
(2)控制輸出程序,。CPU用定時(shí)針數(shù)器T0對(duì)74LS629輸出的方波進(jìn)行計(jì)數(shù),，并計(jì)算出正確的溫度，根據(jù)這一溫度與設(shè)定溫度比較,，控制P1.3口,、P1.4口輸出，改變半導(dǎo)體制冷片工作極性來實(shí)現(xiàn)加熱和制冷,。
(3)主程序,。主程序框圖如下
