【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)師的辛勤汗水和無私的奉獻。 keyscan()。//手動加熱完成 beep=0。//自動加熱時溫度 達到 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 當前溫度 ************/ void deal_with() { uint temp1,temp2。 for (i=8。i0。 //單片機將 DQ 拉低 delay_18B20(80)。delay(1000)。//手動模式 bit mode_ok。 //蜂鳴器接口 /////////////////////////////// sbit DQ=P2^2。 在本次設(shè)計中， 學(xué)生 掌握了一定的單片機硬件結(jié)構(gòu)知識，設(shè)計出硬件電路，并通過編程使部分硬件功能得到了實現(xiàn)，使書本上的知識得到 了應(yīng)用。通過 ISP 下載器將程序下載到單片機AT89C51 芯片內(nèi)，觀看單片機是否能工作。 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 報警裝置的硬件電路圖 整體電路設(shè)計 整體電路包含電源電路、顯示電路、 傳感器電路、 鍵盤電路、 單片機控制電路 組成。 3L 產(chǎn)生 的交流電壓，通過 2C 交連到 INT0 和 INT1 端。 表 1 型 LCD 的接口信號說明 1602 型 LCD 的主要技術(shù)參數(shù)如表 2 示 。 （ 2） 消除按鍵抖動影響通常有硬件、軟件兩種方法 。 單片機是一個弱電器件，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啟動寫時序開始，如果要求 DS18B20 回送數(shù)據(jù)，在進行寫命令后，單片機需啟動讀時序完成數(shù)據(jù)接收。 DS18B20 測溫范圍為 55℃～ +125℃，測溫分辨率可達 ℃，被測溫度用符號擴展的 16位補碼形式串行輸出。 所謂最小系統(tǒng)，是指一個真正可用的單片機最小配置系統(tǒng) ,其作用主要是為了保證單片機系統(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)部的時鐘電路。此類電源一般工作在需要大功率的工作場合。一般電路的設(shè)計電源分為兩種：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。 報警部分選擇 智能 電水壺 一般都具有報警和通訊功能，報警主要用于系統(tǒng)運行出錯、當 實時溫度達到預(yù)設(shè)定值 為提醒用戶而設(shè)置。此外價格低廉、性能比較穩(wěn)定的 MCPU，具有 4K8ROM 、 2568RAM 、 2 個 16 位定時計數(shù)器、 4 個 8 位 I/O 接口。通常用在對時間精度要求不高的場合。 Keil C51 生成的目標代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。 AT89C51 有 40 個引腳， 32 個外部雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，同時內(nèi)含 2 個外中斷口， 2 個 16位可編程定時計數(shù)器 ， 2 個全雙工串行通信口，片上 Flash 允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。單片機的實時數(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)單片機的系統(tǒng)擴展和系統(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，單片機又常常被人稱為微 控制器 。實時控制功能強：能對電熱水壺溫度傳感器采樣來的數(shù)據(jù)快速做出響應(yīng)及處理，將實時水溫送到 LED 上顯示并控制加熱電路和報警。 (2)K1這個按鍵還具有啟動電熱 水壺開始工作的作用。比較智能化熱水壺 一類，通過溫度傳感器測溫，將溫度信號傳送到單片機中進行處理，單片機根據(jù)溫度傳感器送來的溫度信號，做出相應(yīng)命令，控制熱水壺的開關(guān)、功率等 ， 并具備智能化的聲光報警系統(tǒng)等功能；而比較不智能化的智能熱水壺一類，通過利用水沸騰時會產(chǎn)生蒸汽這一現(xiàn)象，用蒸汽壓力控制開關(guān)的閉合來實現(xiàn)智能熱水壺的控制，智能化程度較低 [1]。通過電加熱電路對水進行加熱，并對水的溫度進行采樣，采樣信號通過 DS18B20 將數(shù)字量送入單片機系統(tǒng)，經(jīng)微機處理后，結(jié)合鍵盤控制實現(xiàn)LCD1602 顯示，并可實現(xiàn)對水的溫度的控制和超過水溫的報警系統(tǒng)。行業(yè)內(nèi) 人士 預(yù)測， 20xx 年國內(nèi)電熱水壺預(yù)計銷售 量在 1400 萬臺左右，市場規(guī)模將達到 20 億元。 針對以上不足，在本設(shè)計方案中，用 MC51 單片機作為控制芯片，管理整個電熱水壺的工作情況，構(gòu)成了一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，而且增加了三個按鍵和LCD1602 顯示。本文設(shè)計了一種以 MCS51 系列單片機為控制芯片，對電熱水壺工作進行控制的方法。單片機具有性能高、速度快、體積小、價格低、穩(wěn)定可靠、應(yīng)用廣泛、通用性強等突出優(yōu)點。數(shù)據(jù)總線的作用是在 CPU 與存儲器 I/O 接口之間，或存儲器與外圍設(shè)備之間交換數(shù)據(jù)，控制總線包括 CPU 發(fā)出的控制信 號線和外部送入 CPU 的應(yīng)答信號線等。單片機的邏輯控制功能及運行速度高于同一檔次的微機。單片機作為產(chǎn)品中的控制器，能充分發(fā)揮它們的體積小、可靠性高、功能強等優(yōu)點，可大大提高機械的自動化、智能化程度。 (5)單片機在人類生活中的應(yīng)用 自從單片機誕生以后，它就步入了人類生活，如洗衣機、電冰箱、電子玩具、收錄機等家用電器配上單片機后，提高了智能化程度，增加了功能，備受人們喜愛。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到 Keil C51 生成的目標代碼效率非常之高，多數(shù)語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較高，但軟件編程簡單 ， 通常用在對時間精度要求較高的場合。這種新型的智能儀表在測量過程自動化、測量結(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，它提供計算機中所有部件所需要的電能。此類電路工作在高頻狀態(tài)，無需體積笨重的工頻變壓器。 硬件設(shè)計的總電路連接框圖如圖 2： 圖 2 件設(shè)計的總電路連接框圖 單片機 AT89C51 報警 電路 鍵盤和顯示電路 加熱電路 溫度檢測電路 9 電熱水壺 控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 通過 ，可以把硬件電路分成六個子模塊，即給芯片供電的 +5V 的電源轉(zhuǎn)換電路、單片機最小系統(tǒng)、溫度檢測電路、 繼電器、 鍵盤顯示電路以及加熱和報警電路。復(fù)位后，程序計數(shù)器 PC=0000H，因此，程序從 0000H 地址單元開始執(zhí)行。在復(fù)位電路中，單片機 RESET 管腳一方面經(jīng) 10uF 的電容接至電源正極，實現(xiàn)上電自動復(fù)位，另一方面經(jīng)開關(guān) S接電源。單片機可通過單線接口讀到該數(shù)據(jù)，讀取時低位在前，高位在后，其中高 5位是符號位，中間 7位是整數(shù)位，最低 4 位是小數(shù)位。在各種自動設(shè)備中，都要求用一個低電壓電路提控制一個高電壓的電器電路。在這里，繼電器驅(qū)動含有兩個意思：一是對繼電器進行驅(qū)動，因為繼電器本身對于單片機來說就是一個功率器件：還有就是繼電器去驅(qū)動其他負載，比如繼電器可以驅(qū)動中間繼電器，可以直接驅(qū)動接觸器，所以，繼電器驅(qū)動就是單片機與其他大功率負載接口。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。當 端輸出低電平時， 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，雙向可控硅門極的電流可達 200 mА ，雙向可控硅導(dǎo)通，電熱器加熱。對于電阻率隨溫度變化的電熱器件，通常使用降壓啟動方式，即開始通電時，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 當前溫度 ************/ void deal_with() { uint temp1,temp2。 // this message is wery important WriteOneChar(0xCC)。 shi=date/100。)。//手動調(diào)溫加熱時溫度 低于設(shè)定溫度 10 度，開啟繼電器 mode_ok=0。整個系統(tǒng)的關(guān)鍵電路是單片機控制電路，該電路是整個控制的核心，完成信號的輸入和輸出的轉(zhuǎn)換。 sbit key2=P3^5。 bit auto_flag。y0。 DQ=1。 } /***********ds18b20 讀 一個字節(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)//取消報警 { delay(10)。//開啟繼電器 } 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。//開啟蜂鳴器 } beep=1。 。 display()。//手動調(diào)溫加熱時溫度