【正文】 膳煲的總電路設(shè)計(jì)方案 ................................................................................................... 9 各模塊電路的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) ....................................................................................................... 9 目錄 ii 單片機(jī)及其外圍電路 .......................................................................................................... 9 時(shí)間顯示電路與數(shù)碼管電路 ..............................................................................................10 按鍵電路 .......................................................................................................................... 11 溫度檢測(cè)電路 ...................................................................................................................12 訊響電路 ..........................................................................................................................13 加熱電路與溫 度控制電路 ..................................................................................................14 電源電路 ..........................................................................................................................15 第 4 章 軟件設(shè)計(jì) ................................................................................................ 17 C 語(yǔ)言介紹 .......................................................................................................................... 17 軟件編程構(gòu)思 ..................................................................................................................... 17 藥膳煲工作程序 ................................................................................................................. 17 總程序框圖 ......................................................................................................................... 18 C 語(yǔ)言控制程序部分 .......................................................................................................... 18 第 5 章 結(jié)論與展望 ............................................................................................ 19 結(jié)論 ..................................................................................................................................... 19 不足之處及未來(lái)展望 ......................................................................................................... 19 個(gè)人體會(huì)與收獲 ................................................................................................................. 19 參考文獻(xiàn) ............................................................................................................221 致 謝 ................................................................................................................. 23 附錄 A： 設(shè)計(jì)原理圖 .......................................................................................... 25 附錄 B： C 語(yǔ)言程序 ........................................................................................... 26 微電腦控制藥膳煲的控制部分設(shè)計(jì) 1 第 1 章 緒論 課題背景 課題來(lái)源與意義 市場(chǎng)上已有微電 腦控制藥膳煲的產(chǎn)品銷售及功能介紹，本課題是根據(jù)微電腦控制藥膳煲的原理，選用 STC89C52 單片機(jī)（市場(chǎng)上的全自動(dòng)藥膳煲不使用該單片機(jī)，由于比較熟悉 MCS51 系列單片機(jī)，故選用該單片機(jī)）對(duì)藥膳煲的控制電路及軟件編程進(jìn)行設(shè)計(jì)，要求能達(dá)到產(chǎn)品規(guī)定的功 能 .微電 腦控制藥膳煲由單片機(jī)作為控制器，加上溫度檢測(cè)電路、數(shù)碼顯示電路、電源電路及功率器件控制電路，控制程序用 C 語(yǔ)言編寫(xiě) . 藥膳煲的簡(jiǎn)介 藥膳 起源 于 我 國(guó) 的 中醫(yī)食療文化 與傳統(tǒng) 飲食 習(xí)俗 .它是 在烹飪學(xué)、中醫(yī) 藥 學(xué) 等理論 指導(dǎo)下，采用我國(guó)獨(dú)特的飲食烹調(diào)技術(shù)和現(xiàn)代科學(xué)方法 ，嚴(yán)謹(jǐn)依照 配方， 把 中藥與 一 些有藥用價(jià)值的食物 互相混合 制作而成的 一種 美食 .它既將 藥物作為食物，又將食物賦以藥用，藥借食力，食助藥威，藥食同源，相輔相成，相得益彰； 藥膳 既具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，又可保健強(qiáng)身、延年 益壽 . 我國(guó)的中草藥具有藥性平和、副作用小、滋補(bǔ)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，已被國(guó)內(nèi)外廣大患者所接受 .近 年來(lái)，隨著 國(guó)家政策法規(guī)的扶持，以及人們對(duì)生活質(zhì)量的追求逐漸增高，以自然療法為特點(diǎn)的 中醫(yī)藥 文化受到越來(lái)越多人的關(guān)注，尤其是食療 養(yǎng)生 ，以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在人們的日常生活中逐漸占據(jù)了一定 地位 .然而 中草藥的煎熬 是 一件麻煩的 事 .這使得 食具藥膳煲逐漸成為家庭不可缺少的電器設(shè) 備 . 研究?jī)?nèi)容 藥膳煲的內(nèi)部多采用微電腦控制電路，這使得改變藥膳煲火候和煎 煮時(shí)間程序十分便捷， 時(shí)間控制十分容 易 .許多硬件 功能都可由軟件取 代， 使電路及機(jī)械控制部分 大大簡(jiǎn)化 .由單片微電腦控制的藥膳煲除了功能齊全外 ， 還有一個(gè)重要的特點(diǎn)就是各種功能及程序進(jìn)行過(guò)程中的各種狀態(tài)都由顯示器件顯示 出來(lái) .增加了這 些顯示器件后 ， 除進(jìn)一步完善藥膳煲的功能 外， 還能美化藥膳煲的外觀造 型， 為使用者的操作提供 方 便 [1]. 擬采用的研究方法 先復(fù)習(xí)單片機(jī) MCS51 系列的硬件構(gòu)成及命令系統(tǒng)，分析研究微電腦控制藥膳煲控制電路的功能要 求 .再進(jìn) 行方案設(shè)計(jì)，包括組成電路、器件選擇 等 .然后 繪制出使用 STC89C52單片機(jī)的控制電路圖，進(jìn)行軟件框圖設(shè)計(jì)和編 寫(xiě) 控制程 序 .要求 電路設(shè)計(jì)和軟件編程均能達(dá)到微電腦控制藥膳煲規(guī)定的功能 要求 . 江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 2 微電腦控制藥膳煲的控制部分設(shè)計(jì) 3 第 2 章 相關(guān)知識(shí)及原理介紹 藥膳煲工作原理 微 電腦 控制藥膳煲是一種自動(dòng)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間煎藥或煲湯的鍋，上面是鍋體，可以分離，下面是加熱及控 制盤(pán) .加熱 功率為 300W，保溫功率為 煮的溫度和時(shí) 間 .燒煮時(shí)間 可設(shè)定為 120 分鐘、 180 分鐘或任意選擇（在 60~240 分鐘之間，為 30 分鐘的倍數(shù)）三種 方 式 .燒 煮開(kāi)始后，前一小時(shí)為達(dá)到沸騰和保持沸騰狀態(tài)，此后為文火加熱狀態(tài)，到達(dá)規(guī)定的燒煮時(shí)間后蜂鳴器會(huì)報(bào)警并自動(dòng)進(jìn)入保溫 狀態(tài) .控 制面板上有 4個(gè)功能選擇按鍵（分別為：選擇鍵、 120 分鍵、 180 分鍵和清零鍵），還有 6 位數(shù)碼管進(jìn)行顯示所設(shè)定的燒煮時(shí)間和剩余燒煮時(shí)間（以分鐘為單位） . 單片機(jī)介紹 單片機(jī)是在一個(gè)硅片上 集成 了中央處理器（ CPU）、只讀存儲(chǔ)器（ ROM）、隨機(jī)存儲(chǔ)器（ RAM）和各種輸入 /輸出接口、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串行通信口以及中斷系統(tǒng)等多種資源，這樣的一個(gè)集成電路就構(gòu)成了一個(gè)完整的微型計(jì)算 機(jī) .因?yàn)?它 的結(jié)構(gòu)及功能是按照工業(yè)過(guò)程設(shè)計(jì)的，所以單片機(jī)也被稱為微控制器（ Microcontroller） [2]. 單向可控硅介紹 單向可控硅是一種可控整流電子元件，能在外部控制信號(hào)作用下由關(guān)斷變?yōu)閷?dǎo)通，但一旦導(dǎo)通，外部信號(hào)就無(wú)法使其關(guān)斷，只能靠去除負(fù)載或降低其兩端電壓使其關(guān) 斷 .單 向可控硅是由三個(gè) PN結(jié) PNPN組成的四層三端半導(dǎo) 體器件 .與具 有一個(gè) PN結(jié)的二極管相比，單向可控硅正向?qū)ㄊ芸刂茦O電流控制；與具有兩個(gè) PN 結(jié)的三極管相比，差別在于可控硅對(duì)控制極電流沒(méi)有放大作 用 . 單向可控硅的工作原理 可控 硅關(guān)斷 的 條件：降低或 者 去掉加在可控硅陽(yáng)極 和 陰極之間的正向電壓，使陽(yáng)極電流 處于 最小維持電流以 下 .可 控硅導(dǎo)通 的 條件：一是可控硅陽(yáng)極 和 陰極 之 間必須加正向電壓，二是控制極也 需 加正向電 壓 .只有 以上兩個(gè)條件同時(shí) 滿足時(shí) ，可控硅才會(huì)處于導(dǎo)通狀態(tài) .此 外 ，可控硅一旦 處于 導(dǎo)通 狀態(tài) 后，即使降低 了 控制極電壓或 者 去掉控制極電壓，可控硅仍然 導(dǎo)通 . 單向可控硅的使用注意事項(xiàng) 選用可控硅的額定電壓時(shí)，應(yīng)參考實(shí)際工作條件下的峰值電壓的大小，并留出一定的余 量 . (1) 選用可控硅的額定電流時(shí)，除了考慮通過(guò)元件的平均電流外 ，還應(yīng)注意正常工作時(shí)導(dǎo)通角的大小、散熱通風(fēng)條件等 因素 .在 工作中還應(yīng)注意管殼溫度不超過(guò)相應(yīng)電流下的允許 值 . (2) 使用可控硅之前，應(yīng)該用萬(wàn)用表檢查可控硅是否 良好 .發(fā)現(xiàn)有短 路或斷路現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即更 換 . (3) 嚴(yán)禁用兆歐表（即搖表）檢查元件的絕緣情 況 . (4) 電流為 5A 以上的可控硅要裝散熱器，并且保證所規(guī)定的冷卻條 件 .為保證 散熱器江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 4 與可控硅管心接觸良好，它們之間應(yīng)涂上一薄層有機(jī)硅油或硅脂，以幫 助 良好的散 熱 . (5) 按規(guī)定對(duì)主電路中的可控硅采用過(guò)壓及過(guò)流保護(hù)裝 置 . (6) 要防 止可控硅控制極的正向過(guò)載和反向擊 穿 . 繼電器介紹 繼電器是一種自動(dòng)和遠(yuǎn)距離操縱用的電器，廣泛地應(yīng)用于電力系統(tǒng)保護(hù)、生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化及各類自動(dòng)、遠(yuǎn)動(dòng)、遙控、遙測(cè)和通信等自動(dòng)化裝置中，起著控制、檢測(cè)、保護(hù)和調(diào)節(jié)的作用，是現(xiàn)代電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中最基本的器件之 一 .它的功 能是當(dāng)輸入激勵(lì)量達(dá)到規(guī)定要求時(shí)，在電氣輸出電路中，被控參量發(fā)生預(yù)定階躍的編號(hào)的一種自動(dòng)電 器 .當(dāng) 輸入量（如電壓、電流、溫度等）達(dá)到規(guī)定值時(shí)，繼電器被所控制的輸出電路導(dǎo)通或斷開(kāi) [3]. 輸入量可分為電氣量 與 非電氣量?jī)纱?類 .其中 電氣量指 電壓 、電 流 、 功率 、 頻率 等 ，非電氣量指壓力、溫度、速度 等 . 由于 繼電器具有 許多 優(yōu)點(diǎn) ，例如 工作穩(wěn)定、動(dòng)作 迅速 、 使用時(shí)間長(zhǎng) 、體積小等 ，所以被 廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化、運(yùn)動(dòng)、電力保護(hù)、通信、遙控和測(cè)量等裝 置中 . 繼電器的工作原理和特性 電磁繼電器一般由感應(yīng)機(jī)構(gòu)、變換機(jī)構(gòu)、比較機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成 .感應(yīng)機(jī)構(gòu)是線圈；變換機(jī)構(gòu)是電磁系統(tǒng)，包括鐵心、銜鐵、軛鐵和線圈；比較機(jī)構(gòu)是反力系統(tǒng)，主