【正文】 制（就是快速反應(yīng)）方面的需要。它是把中央處理器 (CPU)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器 (RAM)、 只讀存儲(chǔ)器 (ROM)、輸入 /輸出端口 (I/O)等主要計(jì)算機(jī)功能部件都集成在一塊集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)。 單片機(jī)具有體積小 ，成本低，應(yīng)用靈活的特點(diǎn)，能方便地組成各種智能化的設(shè)備和儀器。 (3)當(dāng)加熱到設(shè)置溫度時(shí)，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)： (1)有三個(gè)按鍵，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： (1)如水壺中沒(méi)水，電源誤接通時(shí)也會(huì)一直加熱，容易引起事故 。 市場(chǎng)迅猛的增長(zhǎng)使電熱水壺這個(gè)本無(wú)太多看點(diǎn)的小家電產(chǎn)品開(kāi)始變的很引人注目 [2]。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)溫度傳感器進(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，水溫低于設(shè)定的溫度值時(shí)，系統(tǒng)又開(kāi)始自行運(yùn)行，另外電水壺控制系統(tǒng)可以防止干燒。 教學(xué)單位 信息工程系 學(xué)生學(xué)號(hào) 2091234141 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 題 目 基于單片機(jī)智能電水壺控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 張俊 專業(yè)名稱 電子信息工程 指導(dǎo)教師 丁么明 鄔小林 20xx 年 12 月 20 日 I 基于單片機(jī)智能電水壺控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 摘要 ： 本課題設(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 ： 單片機(jī) ； 溫度控制 ； 控制器 II Based on the SCM smart kettle control system Abstract: The design of this project MCS51 series singlechip controller chip control, electric kettle work. Water through the heating circuit of the electrically heated, and the temperature of the water is sampled, sampled signal by the DS18B20 will digital quantity fed to the microcontroller system, after puter processing, bining the keyboard control for LCD1602 display, and to achieve the control on the temperature of the water and more than the water temperature alarm system. Microcontroller control Kettle hardware configuration including the 8051, LM393 chip microcontroller control circuit, temperature detection circuit, keyboard and display circuit and temperature heating circuit. Key circuit of the entire system is the SCM control circuit, and signals the pletion of the conversion of the input and output, the input signal can be sampled by the temperature detection circuit by the temperature sensor for processing processing output to the display to display, and the temperature can be controlled by the controller, exceeds the specified temperature when the water was heated at the same time, the buzzer alarm, and when the water temperature is below the set temperature value, the system began to run on its own, another Kettle control system can prevent dry [15]. Key Words: SCM； Temperature control； Controller III 目 錄 引言 ..................................................... 1 熱水壺控制系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)總體概述 .............................. 3 單片機(jī)簡(jiǎn)述 ................................................... 3 單片機(jī)的組成 ............................................... 3 單片機(jī)的特點(diǎn) ............................................... 3 單片機(jī)的應(yīng)用 ............................................... 4 keil 軟件語(yǔ)言簡(jiǎn)介 ............................................ 5 方案選擇與相關(guān)技術(shù) .......................................... 6 系統(tǒng)方案的選擇方案與論證 ................................... 6 單片機(jī)芯片選擇方案與論證 ................................... 6 顯示模塊的選擇方案與論證 ................................... 7 報(bào)警部分選擇 ............................................... 7 電源電路選擇方案與論證 ..................................... 7 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖 ............................................. 8 電熱水壺控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) ................................. 9 電源轉(zhuǎn)換電路 ................................................. 9 單片機(jī)最小系統(tǒng) ............................................... 9 單片機(jī)時(shí)鐘電路 ............................................. 9 單片機(jī)的復(fù)位電路 .......................................... 10 單片機(jī)的最小系統(tǒng) .......................................... 11 溫度采集模塊 ................................................ 12 繼電器介紹 .................................................. 12 鍵盤及顯示電路 .............................................. 13 鍵盤輸入特點(diǎn) .............................................. 13 顯示器說(shuō)明 ......................................... 14 加熱電路和報(bào)警裝置 ......................................... 15 加熱電路 .................................................. 15 報(bào)警裝置 .................................................. 16 整體電路設(shè)計(jì) ................................................ 17 單片機(jī)的軟件設(shè)計(jì) ......................................... 18 總的程序設(shè)計(jì)框圖 ............................................ 18 讀出溫度子程序 .............................................. 19 計(jì)算溫度子程序 .............................................. 21 溫度保持在某一設(shè)定值子程序 .................................. 22 系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試 ............................................. 24 硬件調(diào)試 .................................................... 24 軟件調(diào)試 .................................................... 24 整機(jī)調(diào)試 .................................................... 24 結(jié)論 .................................................... 25 參考文獻(xiàn) ................................................... 26 附錄 ....................................................... 27 謝 辭 ..................................................... 34 1 引言 經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，中國(guó)電熱壺市場(chǎng)已經(jīng)進(jìn)入成熟期。 國(guó)內(nèi)智能熱水壺市場(chǎng)中大概有比較智能化熱水壺和比較不智能化熱水壺兩種。 (2)當(dāng)只需要加熱到沸點(diǎn) 以下某一溫度時(shí)，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 30 度，每按一下 K2 按鍵，溫度設(shè)置值就會(huì)增加 5 度， 每按一下K3 按鍵，溫度設(shè)置值就會(huì) 減少 1度 。 (4)LCD1602 在設(shè)置溫度操作時(shí)顯示當(dāng)前設(shè)置的溫度 [13]。以 MCS51 系列單片機(jī)為控制芯片制作的智能電熱水壺可靠性高，抗干擾性強(qiáng)，適用溫度范圍廣，在各種惡劣的環(huán)境下都能可靠的工作。這種微型計(jì)算機(jī)因其制作在一塊芯片上而被稱為單片機(jī)。因此，它在硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、 I/O 端口、功率消耗及可靠性等方面均有其獨(dú)特之處，其最顯著的特點(diǎn)之一就是具有非常有效的控制功能。 單片機(jī)是通過(guò)內(nèi)部總線把計(jì)算機(jī)的各主要部件結(jié)為一體，其內(nèi)部總線地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線。單片機(jī)主要有如下特點(diǎn)： (1)有優(yōu)異的性能價(jià)格比 。 4 (3)控制功能強(qiáng)。 (5)外部總線增加了 IC（ InterIntegrated Circuit）及 SPI（ Serial Peripheral Interface）等串行總線方式，進(jìn)一步縮小了體積，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)。 (2)單片機(jī)在機(jī)電一體化中的應(yīng)用 機(jī)電一體化是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的方向。例如，在工業(yè)測(cè)控、航空航天、尖端武器、機(jī)器人等各種實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中，都可以用單片機(jī)作為控制器。單片機(jī)在這種系統(tǒng)中往往作為終端機(jī)，安裝在系統(tǒng)的某些節(jié)點(diǎn)上，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的測(cè)量和控制。 由 ATMEL 公司生產(chǎn)的 AT89C51 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 4K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。 圖 1 AT89C51 引腳圖 keil 軟件語(yǔ)言簡(jiǎn)介 Keil C51 是美國(guó) Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C 語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。下面詳細(xì)介紹 Keil C51 開(kāi)發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。 方案 二 可編程 FPGA/CPLD 方案：目前的發(fā)展方向有廣闊的應(yīng)用前景。系統(tǒng)的功能一般與