2 系統(tǒng)主要電路組成
　　本系統(tǒng)以STC15F2K60S2芯片為控制，由溫濕度傳感器SHT10、電磁閥、水溫傳感器DS18B20和語音提示電路、數(shù)碼管顯示電路、按鍵電路等部分組成。系統(tǒng)電路組成框圖如圖2所示。

　　2.1 主控制器
　　采用STC15F2K60S2單片機(jī)作為主控制芯片，這是一種低功耗、高性能的CMOS 8位微控制器，片內(nèi)大容量2048字節(jié)SRAM，內(nèi)部集成高可復(fù)位電路并可徹底省掉外部昂貴的復(fù)位電路，具有8K在系統(tǒng)可編程FLASH存儲(chǔ)器，32個(gè)可設(shè)置四種模式的外部雙向I/O口，運(yùn)行速度快、價(jià)格便宜、性價(jià)比高。主控制器電路原理圖如圖3所示。

　　2.2 水溫檢測(cè)電路
　　水溫檢測(cè)采用常用的DS18B20數(shù)字溫度傳感器，外面帶有防水不銹鋼護(hù)套。DS18B20是一種單總線傳感器，其輸出為數(shù)字量，可以直接利用單片機(jī)將代表溫度的數(shù)字量讀到單片機(jī)中進(jìn)行處理，不需要額外增加AD轉(zhuǎn)換器。其封裝形式為TO-92，體積比較小。為方便測(cè)量水溫，將DS18B20放入防水不銹鋼套中，并用膠加以密封，便于我們測(cè)量水溫。DS1B 20可以設(shè)置為12位的轉(zhuǎn)換，測(cè)量溫度的分辨率可以達(dá)到0.0625℃，測(cè)量為±0.5℃，滿足家庭測(cè)量水溫需要。DS18B20應(yīng)用原理圖如圖4所示。

　　2.3 數(shù)碼管顯示電路
　　數(shù)碼管顯示采用0.5英寸共陽極數(shù)碼管，顯示直觀，方便家庭中老年人查看。數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)采用了串入并出74HC595芯片驅(qū)動(dòng)，動(dòng)態(tài)掃描，節(jié)省了寶貴的I/O資源。74LS595的驅(qū)動(dòng)能力大，可以直接驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的顯示。數(shù)碼管顯示電路原理圖如圖5所示。

　　2.4 電磁閥及抽水泵控制電路
　　當(dāng)單片機(jī)電磁閥(或抽水泵)控制引腳輸出低電平時(shí)，三極管導(dǎo)通，繼電器動(dòng)作，電磁閥(或抽水泵)打開;反之，三極管截止，繼電器不動(dòng)作，電磁閥(或抽水泵)關(guān)閉。電磁閥(或抽水泵)控制電路原理圖如圖6所示。

　　2.5 語音提示電路
　　系統(tǒng)利用語音芯片ISD1820實(shí)現(xiàn)語音提示功能。美國ISD公司推出一種單片8～20s單段語音錄放電路ISD1820，它采用CMOS技術(shù)，內(nèi)含振蕩器、話筒前置放大、自動(dòng)增益控制、防混淆濾波器、揚(yáng)聲器驅(qū)動(dòng)及FLASH陣列。其可以進(jìn)行10s左右的語音錄放高質(zhì)量自然的語音還原、外圍元件少、電路連接簡單、控制方便、成本低，可以通過單片機(jī)控制操作。當(dāng)系統(tǒng)檢測(cè)到管道中水溫超過設(shè)定溫度時(shí)，在單片機(jī)的控制下，語音提示電路發(fā)出聲音提醒。語音提示電路原理圖如圖7所示。

　　2.6 按鍵電路
　　按鍵采用了獨(dú)立式按鍵，主要有水溫/環(huán)境溫度切換按鍵、啟動(dòng)/停止鍵、溫度上升鍵、溫度下降鍵、水泵抽水鍵。按鍵功能直接，配合數(shù)碼管顯示，操作方便、直觀。對(duì)家庭中老年人來講，十分方便。按鍵電路原理圖如圖8所示。

　　3 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
　　在軟件設(shè)計(jì)中充分利用了IAP15F2K60S2單片機(jī)的優(yōu)勢(shì)，根據(jù)DS18B20、SHT10傳感器的特點(diǎn)，以及按鍵掃描、數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示的要求，利用時(shí)間觸發(fā)機(jī)制進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)。利用STC的單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)器0產(chǎn)生系統(tǒng)滴答時(shí)鐘，然后產(chǎn)生不同的時(shí)間片，系統(tǒng)在不同的時(shí)間片執(zhí)行不同的任務(wù)。系統(tǒng)分時(shí)調(diào)度程序框架如圖9所示。