【正文】 老師在教學(xué)和科研的繁忙的工作中為我指導(dǎo)論文，認(rèn)真批閱和精心校改全稿，本 文的完成凝聚了導(dǎo)師的辛勤汗水和無(wú)私的奉獻(xiàn)。 keyscan()。//手動(dòng)加熱完成 beep=0。//自動(dòng)加熱時(shí)溫度 達(dá)到 100度，關(guān)閉繼電器 auto_ok=1。 yj1602_write_date(39。 if(shang==1000) shang=1000。 yj1602_write_(0x80+0x43)。 } 32 while(flag==1) { display()。 } if(key2==0) //自動(dòng)加熱 { delay(10)。 yj1602_write_date(39。)。 yj1602_write_date(39。 yj1602_write_date(39。S39。 yj1602_write_date(39。)。 yj1602_write_date(39。)。 yj1602_write_date(39。)。k39。)。o39。 yj1602_write_(0x80+0X45)。u39。 yj1602_write_date(39。a39。 yj1602_write_date(39。 yj1602_write_date(39。p39。)。 //0x30碼制轉(zhuǎn)換 yj1602_write_date(0x30+ge)。 yj1602_write_date(39。 yj1602_write_date(0x30+bai)。 yj1602_write_(0x06)。delay(1)。 rs=0。0xf0)4。 // this message is wery important Init_DS18B20()。 } } /**************讀取 ds18b20 當(dāng)前溫度 ************/ void deal_with() { uint temp1,temp2。 for (i=8。i0。 //單片機(jī)將 DQ 拉低 delay_18B20(80)。delay(1000)。//手動(dòng)模式 bit mode_ok。 //蜂鳴器接口 /////////////////////////////// sbit DQ=P2^2。 在本次設(shè)計(jì)中， 學(xué)生 掌握了一定的單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)知識(shí)，設(shè)計(jì)出硬件電路，并通過(guò)編程使部分硬件功能得到了實(shí)現(xiàn)，使書(shū)本上的知識(shí)得到 了應(yīng)用。通過(guò) ISP 下載器將程序下載到單片機(jī)AT89C51 芯片內(nèi)，觀看單片機(jī)是否能工作。 jdq=1。 yj1602_write_date(0x30+shi)。 a=ReadOneChar()。 uchar t=0。 bit auto_flag。 sbit key2=P3^5。 如 圖 10所示 : 17 圖 10 報(bào)警裝置的硬件電路圖 整體電路設(shè)計(jì) 整體電路包含電源電路、顯示電路、 傳感器電路、 鍵盤(pán)電路、 單片機(jī)控制電路 組成。 3L 產(chǎn)生 的交流電壓，通過(guò) 2C 交連到 INT0 和 INT1 端。 表 1 型 LCD 的接口信號(hào)說(shuō)明 1602 型 LCD 的主要技術(shù)參數(shù)如表 2 示 。 （ 2） 消除按鍵抖動(dòng)影響通常有硬件、軟件兩種方法 。 單片機(jī)是一個(gè)弱電器件，一般情況下他們大都工作在 5V甚至更低。每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從單片機(jī)啟動(dòng)寫(xiě)時(shí)序開(kāi)始，如果要求 DS18B20 回送數(shù)據(jù)，在進(jìn)行寫(xiě)命令后，單片機(jī)需啟動(dòng)讀時(shí)序完成數(shù)據(jù)接收。 DS18B20 測(cè)溫范圍為 55℃～ +125℃，測(cè)溫分辨率可達(dá) ℃，被測(cè)溫度用符號(hào)擴(kuò)展的 16位補(bǔ)碼形式串行輸出。 所謂最小系統(tǒng)，是指一個(gè)真正可用的單片機(jī)最小配置系統(tǒng) ,其作用主要是為了保證單片機(jī)系統(tǒng)能正常工作 。在 X1 和 X2 兩端跨接晶體就構(gòu)成了穩(wěn)定的自激振蕩器，其發(fā)出的脈沖直接送入內(nèi)部的時(shí)鐘電路。此類電源一般工作在需要大功率的工作場(chǎng)合。一般電路的設(shè)計(jì)電源分為兩種：系統(tǒng)自帶電源電路，能夠從市電中提取電源供設(shè)備使用。 報(bào)警部分選擇 智能 電水壺 一般都具有報(bào)警和通訊功能，報(bào)警主要用于系統(tǒng)運(yùn)行出錯(cuò)、當(dāng) 實(shí)時(shí)溫度達(dá)到預(yù)設(shè)定值 為提醒用戶而設(shè)置。此外價(jià)格低廉、性能比較穩(wěn)定的 MCPU，具有 4K8ROM 、 2568RAM 、 2 個(gè) 16 位定時(shí)計(jì)數(shù)器、 4 個(gè) 8 位 I/O 接口。通常用在對(duì)時(shí)間精度要求不高的場(chǎng)合。 Keil C51 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。 AT89C51 有 40 個(gè)引腳， 32 個(gè)外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含 2 個(gè)外中斷口， 2 個(gè) 16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器 ， 2 個(gè)全雙工串行通信口，片上 Flash 允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。單片機(jī)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理能力和控制能力，可使系統(tǒng)保持在最佳工作狀態(tài)，提高系統(tǒng)的工作效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。 (6)單片機(jī)的系統(tǒng)擴(kuò)展和系統(tǒng)配置交典型規(guī)范，容易構(gòu)成各種規(guī)模的應(yīng)用系統(tǒng)。 (2)集成度高、體積小、有很高的可靠性。因此，單片機(jī)又常常被人稱為微 控制器 。實(shí)時(shí)控制功能強(qiáng)：能對(duì)電熱水壺溫度傳感器采樣來(lái)的數(shù)據(jù)快速做出響應(yīng)及處理，將實(shí)時(shí)水溫送到 LED 上顯示并控制加熱電路和報(bào)警。 (2)K1這個(gè)按鍵還具有啟動(dòng)電熱 水壺開(kāi)始工作的作用。比較智能化熱水壺 一類，通過(guò)溫度傳感器測(cè)溫，將溫度信號(hào)傳送到單片機(jī)中進(jìn)行處理，單片機(jī)根據(jù)溫度傳感器送來(lái)的溫度信號(hào)，做出相應(yīng)命令，控制熱水壺的開(kāi)關(guān)、功率等 ， 并具備智能化的聲光報(bào)警系統(tǒng)等功能；而比較不智能化的智能熱水壺一類，通過(guò)利用水沸騰時(shí)會(huì)產(chǎn)生蒸汽這一現(xiàn)象，用蒸汽壓力控制開(kāi)關(guān)的閉合來(lái)實(shí)現(xiàn)智能熱水壺的控制，智能化程度較低 [1]。通過(guò)電加熱電路對(duì)水進(jìn)行加熱，并對(duì)水的溫度進(jìn)行采樣，采樣信號(hào)通過(guò) DS18B20 將數(shù)字量送入單片機(jī)系統(tǒng)，經(jīng)微機(jī)處理后，結(jié)合鍵盤(pán)控制實(shí)現(xiàn)LCD1602 顯示，并可實(shí)現(xiàn)對(duì)水的溫度的控制和超過(guò)水溫的報(bào)警系統(tǒng)。行業(yè)內(nèi) 人士 預(yù)測(cè)， 20xx 年國(guó)內(nèi)電熱水壺預(yù)計(jì)銷售 量在 1400 萬(wàn)臺(tái)左右，市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 20 億元。 針對(duì)以上不足，在本設(shè)計(jì)方案中，用 MC51 單片機(jī)作為控制芯片，管理整個(gè)電熱水壺的工作情況，構(gòu)成了一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，而且增加了三個(gè)按鍵和LCD1602 顯示。本文設(shè)計(jì)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。單片機(jī)具有性能高、速度快、體積小、價(jià)格低、穩(wěn)定可靠、應(yīng)用廣泛、通用性強(qiáng)等突出優(yōu)點(diǎn)。數(shù)據(jù)總線的作用是在 CPU 與存儲(chǔ)器 I/O 接口之間，或存儲(chǔ)器與外圍設(shè)備之間交換數(shù)據(jù)，控制總線包括 CPU 發(fā)出的控制信 號(hào)線和外部送入 CPU 的應(yīng)答信號(hào)線等。單片機(jī)的邏輯控制功能及運(yùn)行速度高于同一檔次的微機(jī)。單片機(jī)作為產(chǎn)品中的控制器，能充分發(fā)揮它們的體積小、可靠性高、功能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可大大提高機(jī)械的自動(dòng)化、智能化程度。 (5)單片機(jī)在人類生活中的應(yīng)用 自從單片機(jī)誕生以后，它就步入了人類生活，如洗衣機(jī)、電冰箱、電子玩具、收錄機(jī)等家用電器配上單片機(jī)后，提高了智能化程度，增加了功能，備受人們喜愛(ài)。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到 Keil C51 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。這種方案硬件成本相對(duì)較高，但軟件編程簡(jiǎn)單 ， 通常用在對(duì)時(shí)間精度要求較高的場(chǎng)合。這種新型的智能儀表在測(cè)量過(guò)程自動(dòng)化、測(cè)量結(jié)果的數(shù)據(jù)處理以及功能的多樣化方面，都取得了巨大的進(jìn)展。數(shù)據(jù)顯示部分可以有以下兩種方案供選擇的組成有以下兩種方案可供選擇 ： 方案 一 LED 數(shù)碼管顯示 。電源是向電子設(shè)備提供功率的裝置，也稱電源供應(yīng)器，它提供計(jì)算機(jī)中所有部件所需要的電能。此類電路工作在高頻狀態(tài)，無(wú)需體積笨重的工頻變壓器。 硬件設(shè)計(jì)的總電路連接框圖如圖 2： 圖 2 件設(shè)計(jì)的總電路連接框圖 單片機(jī) AT89C51 報(bào)警 電路 鍵盤(pán)和顯示電路 加熱電路 溫度檢測(cè)電路 9 電熱水壺 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 通過(guò) ，可以把硬件電路分成六個(gè)子模塊，即給芯片供電的 +5V 的電源轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)最小系統(tǒng)、溫度檢測(cè)電路、 繼電器、 鍵盤(pán)顯示電路以及加熱和報(bào)警電路。復(fù)位后，程序計(jì)數(shù)器 PC=0000H，因此，程序從 0000H 地址單元開(kāi)始執(zhí)行。在復(fù)位電路中，單片機(jī) RESET 管腳一方面經(jīng) 10uF 的電容接至電源正極，實(shí)現(xiàn)上電自動(dòng)復(fù)位，另一方面經(jīng)開(kāi)關(guān) S接電源。單片機(jī)可通過(guò)單線接口讀到該數(shù)據(jù)，讀取時(shí)低位在前，高位在后，其中高 5位是符號(hào)位，中間 7位是整數(shù)位，最低 4 位是小數(shù)位。在各種自動(dòng)設(shè)備中，都要求用一個(gè)低電壓電路提控制一個(gè)高電壓的電器電路。在這里，繼電器驅(qū)動(dòng)含有兩個(gè)意思：一是對(duì)繼電器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，因?yàn)槔^電器本身對(duì)于單片機(jī)來(lái)說(shuō)就是一個(gè)功率器件：還有就是繼電器去驅(qū)動(dòng)其他負(fù)載，比如繼電器可以驅(qū)動(dòng)中間繼電器，可以直接驅(qū)動(dòng)接觸器，所以，繼電器驅(qū)動(dòng)就是單片機(jī)與其他大功率負(fù)載接口。1602 型 LCD 顯示模塊具有體積小，功耗低，顯示內(nèi)容豐富等特點(diǎn)。當(dāng) 端輸出低電平時(shí)， 7407 輸出低電平， 4N25 的輸入電流約為18mА ， 輸出端的電流大 ，經(jīng)晶體管 9013 放大后，雙向可控硅門(mén)極的電流可達(dá) 200 mА ，雙向可控硅導(dǎo)通，電熱器加熱。對(duì)于電阻率隨溫度變化的電熱器件，通常使用降壓?jiǎn)?dòng)方式，即開(kāi)始通電時(shí)，電壓逐漸上升，使電熱器的工作電流在 KS 允許的范圍以內(nèi)。 sbit en=P2^7。//繼電器接口 uint wen_du。其程序流程圖如圖 13 示 ： 20 圖 13 讀溫 度流程圖 /**************讀取 ds18b20 當(dāng)前溫度 ************/ void deal_with() { uint temp1,temp2。 // this message is wery important WriteOneChar(0xCC)。 shi=date/100。)。//手動(dòng)調(diào)溫加熱時(shí)溫度 低于設(shè)定溫度 10 度，開(kāi)啟繼電器 mode_ok=0。整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵電路是單片機(jī)控制電路，該電路是整個(gè)控制的核心，完成信號(hào)的輸入和輸出的轉(zhuǎn)換。 sbit key2=P3^5。 bit auto_flag。y0。 DQ=1。 } /***********ds18b20 讀 一個(gè)字節(jié) **************/ uchar ReadOneChar() { uchar i=0。 delay_18B20(4)。 delay_18B20(5)。 WriteOneChar(0xCC)。 //讀取溫度值低位 b=ReadOneChar()。delay(1)。 } void yj1602_write_date(uchar date) //液晶寫(xiě)數(shù)據(jù) { en=0。delay(1)。 ge=date%100/10。)。 ge=date%100/10。 } void display() { yj1602_write_(0x80)。m39。 yj1602_write_date(39。 yj1602_write_date(39。W39。 yj1602_write_date(39。A39。 yj1602_write_date(39。t39。 yj1602_write_(0x80+0X4a)。r39。)。o39。)。 yj1602_write_date(39。)。 yj1602_write_date(39。)。 yj1602_write_date(39。 yj1602_write_date(39。)。 if(key1==0) { di()。)。 } } if(key3==0)//取消報(bào)警 { delay(10)。//開(kāi)啟繼電器 } while(!key1)。*39。 yj1602_write_date(39。 } while(!key3)。 } } } if(mode_flag==1) { if(mode_ok==0) { if(wen_du=shang) { yj1602_init()。 shang=300。//開(kāi)啟蜂鳴器 } beep=1。 。 display()。//手動(dòng)調(diào)溫加熱時(shí)溫度