该温控机系统的硬件结构由温度测量及A/D转换电路、信号测试及处理电路、键盘扫描及显示电路、控制输出电路和电源电路等五部分组成，系统框图如下图所示。

（1）信号测试及处理电路：该温控机的核心控制部分采用Atmel公司生产的高性价比8位微控器AT89C2051，用它来完成数据的测量和处理，实现对饮品温度的测算和控制功能。

（2）温度测量及A/D转换电路：温度测量电路由温度传感器VT与R1、R2组成的分压电路来完成，温度传感器采用负温度系数热敏电阻。A/D转换电路由压控振荡器来实现模拟量的数字转换：温度传感电路为压控振荡器提供温度采样电平，通过V-F转换，将代表温度的电信号转换为方波信号，由74LS629输出至CPU的T0脚；CPU在给定的时间内用计数器T0对方波进行计数，并由此计算出正确的温度。

（3）键盘扫描和显示电路：该部分电路由串行通信口和P3.3、P3.6口扩展3位LED显示器及3键键盘构成，扩展是通过8位串行移位寄存器74LS164来完成的。

（4）控制输出电路：P1.3经VQ2驱动12V/10A继电器RL1，控制半导体制冷片的工作电压；P1.4经VQ1驱动12V带常开常闭双触点的继电器RL2，控制并切换加在半导体制冷片上的工作电压极性，实现加热和制冷。

（5）电源电路：该温控机的加热、制冷部分采用半导体制冷片来实现。为实现快速加热和制冷，要求电源能提供输出电流不小于5A的12V直流电压。12V直流电经VD1隔离后，一路经7805稳压供CPU使用，一路经R13为冷却风扇供电，另一路为继电器供电。

软件设计：系统用MCS-51汇编语言编程，主要由下列几部分组成。

（1）键盘扫描显示程序：键盘扫描由T1定时器产生中断、定时扫描键盘电路，工作于方式1状态；显示部分由串口驱动，工作于方式0（移位寄存器方式）。

（2）控制输出程序：CPU用定时计数器T0对74LS629输出的方波进行计数，并计算出正确的温度；根据这一温度与设定温度的比较结果，控制P1.3口、P1.4口输出，改变半导体制冷片工作电压的极性，实现加热和制冷。

（3）主程序：主程序框图如下图所示。