一、引言
随着人们生活水平的不断提高，婴儿用品也逐渐得到大家的购买。现在新生儿的妈妈们大多是上班族，很难保证孩子能喝到适宜温度的奶水，并且生活中有些宝宝喝奶断断续续，甚至半夜要喝奶。为了让妈妈从繁琐的暖奶过程中解脱出来，让宝宝及时喝上有适宜温度的乳汁，本文设计了一款采用AT89S52单机为控制系统核心的暖奶器。该暖奶器具有快速升温、使用方便等特点。适用于加热奶水及婴儿食品，如：奶、粥、米糊等。
二、系统的工作原理及功能
系统的工作原理：以AT89S52为暖奶器控制系统核心，DS18B20采集温度信号送入单片机中，程序设定初始温度并由键盘加减至所需温度。当温度低于设定时，继电器闭合，电热丝加热，温度上升。低于设定值时，继电器断开，温度下降。由压力传感器采集液位信号，通过A/D转换器传入单片机内，当液位低于程序所设定的下限时，启动报警装置，同时继电器断开，停止加热。
2.1单片机最小系统
AT89S52是与MCS-51单片机兼容的，一种具有低功耗、高性能8位CMOS传感器的微控制器，同时它带有8KB的可反复擦写1000次的字节式编程FLASH存储器， 这使其不用加外部存储模块[1]。内部含有256字节的RAM，32位I/O口线，看门狗，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工UART串行口。同时有片内晶振及时钟电路，因此只需在单片机上外接时钟电路和复位电路即可构成性能稳定，价格低廉的单片机最小系统。
2.2温度水位采集单元
单片机的接收是数字电信号，利用单片机获取温度这类非电信号的信息，则需使用传感器。DS18B20是由DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，可直接将被测温度转换成串行数字信号[2]，供单片机处理，不再像模拟式传感器与单片机接口时需要的AD转换器及其它复杂外围电路，简单有效。
水位采集的传感器使用的是SY一9411L—D型变送器，它内部含有1个压力传感器和相应的放大电路。压力传感器是由美国SM公司生产的555—2型OEM压阻式压力传感器，其有全温度补偿及标定（O～70℃）功能。将传感器贴附于暖奶器底部，通过感受杯内水重量的变化改变压阻传感器的阻值[3]，将阻值的变化信号转换成电压信号，输送到A/D转换电路中。
2.3 AD转换电路
用A/D转换电路将压力传感器输出的模拟电压信号转换成单片机能处理的数字量。该部分采用TI公司生产的TLC2543，这是一款8位、10位、12位为一体的可选输出位数的11通道串行转换芯片，并使用开关电容逐次逼近技术完成转换过程。它具有4线制串行接口，可以直接与SPI器件相连，不需要其它外部逻辑电路[4]。
2.4键盘对温度值得设置
键盘按结构形式可以分为非编码键盘和编码键盘[5]。单片机使用的都是非编码键盘，常用的有独立式键盘，行列式键盘。由于设置的键盘数目只有4个，因此使用独立式键盘对温度设置，简单方便。
S1：温度设置键。
S2：加1键，每按一下，要设置的限制值加1。
S3：减1键，每按一下，要设置的限制值减1。
S4： 确定键。
当S1键按下时，开始设定温度值。通过软件编程，实现系统设定初值为40℃，按下S2.S3键对温度进行加减。每按一下S2键设定值就加1，每按一下S3键设定值就减1。连续按S2和S3键直到到达所需温度。并按下S4键确定，若S4键10s后始终无按下确定，则将数据全部清零。
2.5 LCD显示单元
SO12864-12CSBE是由北京集粹电子设备公司出品的只有4cm宽，3.5cm高，非常小巧的点阵液晶模块，它可以在低电压3V的状态下工作，适合制作小型便携装置，十分节能。同时具有串行接口需要自己编辑外部字模数组，最大限度的节省了液晶显示器与单片机的接口[6]。
2.6 加热报警控制单元
对加热装置的控制是通过交流固态继电器SSR-25DA完成的，SSR-25DA采用的是过零触发技术[7]，可以直接应用在单片机输出端口上，不会对端口产生干扰。它的连接十分方便简单，只需是控制端为TTL电平，即可控制继电器的开关模式。使用时用NPN型三极管接成电压跟随器来驱动即可，加热装置使用电阻丝对水温进行加热，能简单快捷的达到所需温度。随着系统故障和动作的产生，给予人们视觉和听觉的双重提醒，因此超限报警电路是由三极管，发光二极管和蜂鸣器[8]组成。当液位不在程序设定的范围内时，将启动报警装置，发光二极管发光，同时蜂鸣器就会发出连续不断的滴答滴答声音。
结论
在单片机自动控制系统广泛应用于生产生活的今天，模拟电路控制温度的传统做法已逐渐被取替，该系统改变了传统的控温方法，以AT89S52为核心，简单快捷，并且使用一系列具有性能稳定可靠，价格低廉等特点的元器件，使设计更加完备，功能更加齐全，其安全性和可靠性也适应着工业生产。
参考文献
[1]马淑华，王凤文，张美金，单片机原理与接口技术[M].北京：北京邮电大学出版社.2005，13-266.
[2]杨静，施丽婷，智能温度传感器DS18B20在温度控制系统中的应用[J].工业控制计算机.2006，19（06）：60-61.
[3]贾伯年，俞朴，宋爱国，传感器技术[M].南京：东南大学出版社.2007.59-63.
[4]余小平，李昕，郑凤翼，电子系统设计-基础篇[M].北京：电子工业出版社.412-414.
[5]刘军，汪烨，吕红芳，单片机原理与接口技术[M].上海：华东理工大学出版社.2006，102-112.
[6]毛学军，沙祥，液晶模块应用[M].北京：电子工业出版社.2010.64-118.
[7]余小平，李昕，郑凤翼，电子系统设计-基础篇[M].北京：电子工业出版社.74-79.
[8]张元良，王建军，单片机开发技术实例教程[M].北京：机械工业出版社.2010.128-129.
（作者单位：辽宁石油化工大学信息与控制工程学院）