【正文】 ：IN0——IN7：8路輸入通道的模擬量輸入端。此時(shí)，D/A轉(zhuǎn)換器的數(shù)字輸入即為對(duì)應(yīng)模擬輸入信號(hào)的數(shù)字量，將此數(shù)字輸入就完成了A/D轉(zhuǎn)換過(guò)程。其主要原理為：將一待轉(zhuǎn)換的模擬輸入信號(hào)U1n與一個(gè)推測(cè)信號(hào)Ur相比較，根據(jù)推測(cè)信號(hào)大于還是小于輸入信號(hào)來(lái)決定增大還是減少該推測(cè)信號(hào)相等時(shí)，向D/A轉(zhuǎn)換器輸入的數(shù)字就是對(duì)應(yīng)模擬輸入量的數(shù)字量。要選擇好的A/D轉(zhuǎn)換器芯片，選擇A/D轉(zhuǎn)換芯片的原則從轉(zhuǎn)換精度、轉(zhuǎn)換速度、模擬信號(hào)輸入通道數(shù)以及成本、供貨來(lái)源等全面考慮。[8]在本論文中通過(guò)溫度集成器AD590對(duì)外部55~+150℃范圍內(nèi)的溫度進(jìn)行采樣，在AD590的兩端分別接地和接電源，得到一定的壓差，因此會(huì)得到相應(yīng)的工作電壓，其輸出電流會(huì)隨溫度變化而變化。電壓經(jīng)過(guò)四個(gè)二極管兩兩導(dǎo)通整流濾波后，再經(jīng)過(guò)電壓轉(zhuǎn)換芯片7805就可以將原來(lái)交流220V的電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓為+5V，即可以得到報(bào)警電路和溫度檢測(cè)電路所需要的電壓值。K，即溫度每變化1℃，其輸出電流變化1μA；它以熱力學(xué)溫標(biāo)零點(diǎn)作為零輸出點(diǎn)，因此在25℃時(shí)。并對(duì)其中部分電路編制子程序，以及相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì)。，單片機(jī)會(huì)控制停止加熱，并通過(guò)蜂鳴器給出聲音提示。它的工作情況和常規(guī)的熱水壺相比，有下面幾個(gè)方面的特點(diǎn)：，可用來(lái)設(shè)置希望加熱到的溫度即報(bào)警的溫度。這種設(shè)計(jì)有下面幾個(gè)方面的不足：，電源誤接通時(shí)也會(huì)一直加熱，容易引起事故。工程上常用的隔離方法有光電隔離器、變壓器、繼電器和集成組件等，而光電隔離器有獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。目前，單片機(jī)在家電，工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛，為了適應(yīng)不同產(chǎn)品對(duì)單片機(jī)的不同要求，半導(dǎo)體生產(chǎn)廠家生產(chǎn)出了各種規(guī)格的單片機(jī)。MCS51指令系統(tǒng)增強(qiáng)了加，減，乘，除，比較，堆棧操作，因而運(yùn)算功能大大加強(qiáng)。片內(nèi)數(shù)據(jù)存貯器擴(kuò)大了一倍，外部數(shù)據(jù)存貯器的空間達(dá)到64K字節(jié)。電水壺產(chǎn)品在未來(lái)的幾年間依然會(huì)保持著持續(xù)的增長(zhǎng)， 增長(zhǎng)的前提是行業(yè)中的各個(gè)品牌不斷的技術(shù)創(chuàng)新， 認(rèn)真研究消費(fèi)者的需求， 真正讓這個(gè)西式小家電成為國(guó)內(nèi)消費(fèi)者不可或缺的產(chǎn)品[3]。成為趨勢(shì)之一。因此也與國(guó)際市場(chǎng)上有相似的發(fā)展趨勢(shì)并且有著自己的特色。電水壺產(chǎn)品相對(duì)其它小家電產(chǎn)品比較特殊，需要對(duì)液體進(jìn)行加熱，對(duì)安全性有著極高的要求。在中國(guó)國(guó)內(nèi)，很早就開(kāi)始電水壺行業(yè)的生產(chǎn)，生產(chǎn)時(shí)間大概有15年的時(shí)間，但主要以出口為主。整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵電路是單片機(jī)控制電路，完成信號(hào)的輸入和輸出的轉(zhuǎn)換，即可將溫度檢測(cè)電路采樣的輸入信號(hào)通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809進(jìn)行處理加工后輸出到顯示器進(jìn)行顯示，并可以通過(guò)控制器控制溫度，同時(shí)當(dāng)水加熱超過(guò)指定的溫度以后，蜂鳴器工作報(bào)警。摘 要本論文設(shè)計(jì)介紹了MCS51系列單片機(jī)為控制芯片，對(duì)電熱水壺工作進(jìn)行控制的方法。關(guān)鍵字：?jiǎn)纹瑱C(jī) ；溫度控制 ；控制器Abstract The thesis introducts the method of use the series of MCS51 onechip puter which is the control chip to control the work of kettle heat with electric energy. Through electric heated circle, the water will be heated, then sample the temperature of the water. The sampling signal will set the mimic to the system of single chip puter through ADC0809, after is processed by the puter and controlled by the keyboard, it will be showed by LED monitor, at the same time, the system can control the temperature beyond the setting, the system of alarm will run. The hardware of the onechip puter controls the thermos which includes 8051 chips, 8255 chips, onechip puter control circuit that address latch ,etc. make up temperaturemeasure circuit , circuit is changes by A/D, lightelectricity and isolation circuit, keyboard and shows circuit、temperature heated circuit .The key circuit of the whole system is a control circuit of onechip puter, finish the input and output of the signal conversion, can measure temperature sampled signal of input circuit which will deal with after processing then set to display and show to go on to outputting through A/D converter ADC0809, and can control the temperature through the keyboard, after heating and exceeding designated temperature in water, at the same time, the buzzer is sound so as to alarm.Key word: onechip puter 。電水壺最大的市場(chǎng)在歐洲。據(jù)國(guó)家質(zhì)檢總局在2006年8月份發(fā)布的質(zhì)量抽查結(jié)果顯示，有7項(xiàng)電氣安全項(xiàng)目指標(biāo)不合格，包括對(duì)觸及帶電部件的防護(hù)、輸入功率和電流、耐潮濕、非正常工作、結(jié)構(gòu)、電源連接和外部軟線、螺釘和連接。底盤(pán)加熱方式日益成為主流,從溫控器的發(fā)展歷史上來(lái)看，自動(dòng)斷電的歷史已經(jīng)有30年的歷史，最開(kāi)始電水壺的溫控器采用發(fā)熱管加熱方式，現(xiàn)在的流行趨勢(shì)是底盤(pán)加熱方式，這種方式是一個(gè)可以將功率做得更大，并且外觀比較好，360度的接口，更人性化的設(shè)計(jì)，電水壺市場(chǎng)的主流正在朝著這個(gè)方向走[1]。從外觀上看上去里面的水非常的漂亮。 由此可見(jiàn)，社會(huì)上對(duì)電熱水壺的設(shè)計(jì)系統(tǒng)問(wèn)題發(fā)現(xiàn)由來(lái)已久，但大多數(shù)人多側(cè)重于水壺的外觀特點(diǎn)以及功能特點(diǎn)，對(duì)電熱水壺的設(shè)計(jì)系統(tǒng)問(wèn)題雖有提及但研究人員不足，沒(méi)有從設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)真正解決水壺諸多缺陷問(wèn)題。并行I/O口線增加到32，且可進(jìn)行位處理。所設(shè)置的靈活的跳轉(zhuǎn)指令，不僅能充分滿(mǎn)足了實(shí)際應(yīng)用的需要，而且可盡量減少程序存貯空間的占用，MCS51內(nèi)部設(shè)有可直接進(jìn)行位尋址的存貯器、位處理指令、位處理累加和運(yùn)算器等，因而為一種功能極強(qiáng)的位處理機(jī)。本文介紹了一種以MCS51系列單片機(jī)為控制芯片，對(duì)電熱水壺工作進(jìn)行控制的方法。由于該器件是通過(guò)電——光——電這種轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出設(shè)備進(jìn)行控制的，彼此之間沒(méi)有電氣連接，因而起到隔離作用，隔離電壓與光電隔離器的結(jié)構(gòu)有關(guān)。，不能及時(shí)給出聲音報(bào)警信號(hào)。上電復(fù)位后，設(shè)置溫度初值為20度，每按一下按鍵，溫度設(shè)置值就會(huì)增加1度，整個(gè)溫度設(shè)置值在20—100度之間循環(huán)。，另三位數(shù)碼管其余時(shí)間實(shí)時(shí)顯示電熱水壺中水的實(shí)際溫度。2單片機(jī)的硬件設(shè)計(jì) 溫度檢測(cè)電路和A/D轉(zhuǎn)換器的電路 AD590溫度傳感器的概念A(yù)D590是一種二端式的集成溫度傳感器。：經(jīng)過(guò)激光平衡調(diào)整，AD590的校準(zhǔn)精度可達(dá)+℃，全溫區(qū)范圍線性度可達(dá)+℃（AD590M）當(dāng)其在10℃溫區(qū)范圍內(nèi)校正后測(cè)量，精度可達(dá)+℃，在全溫區(qū)范圍內(nèi)（55~+145℃）使用，精度也可高達(dá)+、1℃。溫度檢測(cè)電路由溫度傳感器AD590等組成，直接輸出電流1μA/K，輸出電壓為100mV/℃，經(jīng)運(yùn)算放大器LM358進(jìn)行I/V轉(zhuǎn)化后，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換通道送到微處理器中，RRR2用于相互配合調(diào)節(jié)溫度測(cè)量的滿(mǎn)刻度值。量測(cè)Vo時(shí),不可分出任何電流,否則量測(cè)值會(huì)不準(zhǔn)。電流1μA/K其輸出電壓為100mV/℃，經(jīng)運(yùn)算放大器LM358進(jìn)行I/V轉(zhuǎn)化后，再送入A/D轉(zhuǎn)換電路中進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，經(jīng)過(guò)微處理器處理即可送到LED顯示器顯示溫度。選擇不同的A/D轉(zhuǎn)換芯片，與單片機(jī)的接口電路要求不同，必須依芯片對(duì)控制電路的要求設(shè)置，接口電路必須滿(mǎn)足這些要求。其“推測(cè)”值的算法如下：使二位進(jìn)制計(jì)數(shù)器中（輸出鎖存器）的每一位從最高位起依次置1，每接一位時(shí)，都要進(jìn)行測(cè)試。1．A/D轉(zhuǎn)換器的引腳說(shuō)明：ADC0809是CMOS集成電路8位單片A/D轉(zhuǎn)換器。A、B、C口：8路模擬開(kāi)關(guān)的三位地址輸入端，用來(lái)選擇8路模擬輸入的一路進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。它與ALE可以接在一起，當(dāng)通過(guò)程序加上一個(gè)正脈沖便立即開(kāi)始A/D轉(zhuǎn)換。CLOCK為600kHZ時(shí)，轉(zhuǎn)換時(shí)間位100us。2．A/D轉(zhuǎn)換的連接電路及應(yīng)用 A/D轉(zhuǎn)換的連接電路，ALE信號(hào)頻率為f/6。ADC0809轉(zhuǎn)換器將信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，再將數(shù)字信號(hào)傳入8051進(jìn)行微處理，通過(guò)LED顯示溫度。 單片機(jī)8051芯片介紹和主要電路 MCS51單片微機(jī)8051內(nèi)部部件和接口電路MCS5單片微機(jī)8051內(nèi)部包含如下部件：8位CPU振蕩器和時(shí)鐘電路4K/8K 字節(jié)的程序存貯器。32線并行I/O口。具有位尋址功能，有較強(qiáng)的布爾處理能力。控制總線（CB）：由四根獨(dú)立控制線RESET、EA、ALE、組成。這是MCS51單片機(jī)的內(nèi)部時(shí)鐘方式。通常接的外部信號(hào)一般為頻率低于12MHZ的方波信號(hào)。2．主要復(fù)位電路（1）上電復(fù)位和開(kāi)關(guān)復(fù)位組合電路：在單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)使用上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位，最常用的上電復(fù)位和開(kāi)關(guān)復(fù)位組合電路為：在這兩種簡(jiǎn)單復(fù)位電路中，干擾容易串人復(fù)位端，在大多數(shù)情況下，不會(huì)造成單片機(jī)錯(cuò)誤復(fù)位，但會(huì)引起內(nèi)部某些寄存器錯(cuò)誤復(fù)位。[10] 中斷優(yōu)先級(jí)8051單片機(jī)提供了5個(gè)中斷源，其中兩個(gè)為中斷源，由INT0、INT1輸入；I/O設(shè)置中斷請(qǐng)求信號(hào)，或掉電故障等異常事件中斷請(qǐng)求信號(hào)都可作為外部中斷源連INT0、INT1。低優(yōu)先級(jí)可以被高優(yōu)先級(jí)所中斷，但不能被另一個(gè)低優(yōu)先級(jí)中斷所中斷。當(dāng)同時(shí)接受到幾個(gè)優(yōu)先級(jí)相同的中斷請(qǐng)求時(shí)，則由內(nèi)部查詢(xún)次序來(lái)確定響應(yīng)哪一個(gè)中斷請(qǐng)求。通常,地址鎖存器可使用帶三態(tài)緩沖輸出的八D鎖存器74LS373或8282，也可以使用帶清除端的八D鎖存器74LS273，地址鎖存信號(hào)為ALE。 8255輸出口擴(kuò)展 8255的引腳介紹8255是可編程RAM/IO擴(kuò)展器，片內(nèi)有256*8位靜態(tài)RAM，2個(gè)8位和1個(gè)6位可編程并行I/O接口，以及1個(gè)14位可編程定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。連接CPU的底8位地址/數(shù)據(jù)總線。低電平有效。高電平有效，并初始化3個(gè)I/O口為輸入方式。由命令字編程設(shè)定。當(dāng)IO/M=0時(shí)，CPU對(duì)8255的RAM進(jìn)行讀寫(xiě)，尋址范圍為00H—0FFH。必須根據(jù)外圍設(shè)備的類(lèi)型選擇8255的操作方式，并在初始化程序中把相應(yīng)控制字寫(xiě)入操作口。在開(kāi)關(guān)量輸出通道中，為防止現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)電磁干擾或工頻電壓會(huì)通過(guò)輸出通道反串到測(cè)控系統(tǒng)，一般需采取通道隔離技術(shù)。光電隔離器的種類(lèi)繁多，常用的有發(fā)光二極管/光敏三極管、發(fā)光二極管/光敏復(fù)合晶體管、發(fā)光二極管/光敏電阻，發(fā)光二極管/光觸發(fā)可控硅等，但從其隔離方法這一角度來(lái)看，都是一樣的，即都通過(guò)電——光——電這種轉(zhuǎn)換，利用“光”這一環(huán)節(jié)完成隔離功能。而當(dāng)該電流撤去時(shí)，發(fā)光二極管熄滅，三極管截止。當(dāng)TTL電平為低電平時(shí)，7406為高電平，發(fā)光二極管截止，光電隔離器處于截止?fàn)顟B(tài)，VO端高電平；而當(dāng)控制電平為高電平時(shí)，7406為低電平，發(fā)光二極管導(dǎo)通，光電隔離器處于導(dǎo)通狀態(tài)，VO端低電平。 鍵盤(pán)及顯示電路 鍵盤(pán)輸入特點(diǎn)按鍵所用開(kāi)關(guān)為機(jī)械彈性開(kāi)關(guān)，均利用了機(jī)械觸點(diǎn)的合、斷。按鍵的穩(wěn)定閉合時(shí)間由操作人員的按鍵動(dòng)作持續(xù)時(shí)間決定，一般為十分之幾秒到幾秒時(shí)間。本論文采用雙穩(wěn)態(tài)消抖的硬件消抖方法。設(shè)按鍵首先處于a位置，此時(shí)RS觸發(fā)器的與非門(mén)輸出端OUT1為高電平1，與非門(mén)2的輸出端OUT2為0，此輸出引入到與非門(mén)1的一個(gè)輸入端，會(huì)把與非門(mén)1鎖住，使其固定輸出為1。通過(guò)以上分析，可知，如果在按鍵信號(hào)輸入端加上一個(gè)RS觸發(fā)器就可以剔除按鍵抖動(dòng)產(chǎn)生的干擾。列線電平如果為低,則行線電平為低，列線電平如果為高，則行線電平亦為高。識(shí)別鍵盤(pán)有無(wú)鍵按下的方法是讓所有列線均置為0電平，檢查各行線電平是否有變化，如果有變化，則說(shuō)明有鍵被按下，如果沒(méi)有變化，則說(shuō)明無(wú)鍵被按下（實(shí)際編程時(shí)應(yīng)考慮按鍵抖動(dòng)的影響，通?？偸遣捎密浖訒r(shí)的方法進(jìn)行消抖處理）。鍵盤(pán)的