【正文】 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 致謝 時(shí)光如梭，轉(zhuǎn)眼間本科學(xué)習(xí)生涯即將結(jié)束。 本次設(shè)計(jì)的智能電飯煲實(shí)現(xiàn)了智能化控制。最后通過查找資料得知自己在讀數(shù)據(jù)的時(shí)候，延時(shí)時(shí)間太短了，導(dǎo)致數(shù)據(jù)重疊到一起。其電路圖如 41 所示。所設(shè)計(jì)的智能電飯煲通過仿真和實(shí)物調(diào)試完全實(shí)現(xiàn)了智能化控制。寫數(shù)據(jù)指要顯示什么內(nèi)容和數(shù)據(jù)。雖然是動(dòng)態(tài)掃描的但是選擇合適的間斷時(shí)間利用人眼的視覺暫留就可以表現(xiàn)為靜態(tài)變化?？刂破髦袑?duì)時(shí)間的顯示要求：時(shí)一分一秒。 如圖 31 為主程序的系統(tǒng)框圖。 17 圖 218 繼電器電路 系統(tǒng)的原理圖 和 PCB 圖 把所有的模塊通過單片機(jī)聯(lián)系，組合起來就組成了智能電飯煲的硬件系統(tǒng)，電路圖和 PCB圖分別如 219 和 220 圖 219 智能電飯煲原理圖 18 圖 220 智能電飯煲的 PCB 圖 至此已經(jīng)把整個(gè)硬件系統(tǒng)全部分析論證完畢，通過每個(gè)電路模塊的分析，最終給出整個(gè)電路的系統(tǒng)電路圖，同時(shí)畫出系統(tǒng)的整體框圖 ，并分析了智能電飯煲的工作原理。如圖所示，它由變 16 壓 器降壓后得到 20V的交流電壓經(jīng)過全波整流電路和濾波電路變成 15V左右的直流電壓，再經(jīng)過二固定輸出電壓的集成穩(wěn)壓芯片 LM7805，最終輸出 5V的穩(wěn)恒直流電源，為單片機(jī)及其周圍電路提供工作需要的電源，如圖 217所示 圖 217 電源電路 繼電器電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)初始化后的 為高電平，＋ 5V 電源通過電阻使三極管導(dǎo)通，所以開機(jī)后繼電器始終處于吸合狀態(tài)。 3引腳和 4引腳之間接 的晶振，晶振兩端接兩個(gè)補(bǔ)償電容，電容大小選 10pF。 14 圖 214 DS1302 引腳圖 DS1302 采用 SPI（ serial peripheral interface 串行外圍設(shè)備接口）通信方式，它不僅要向寄存器寫入控制字，還要讀取相應(yīng)寄存器的數(shù)據(jù)。 RST 輸入有兩種功能：首先， RST 接通控制邏輯，允許地址 /命令序列送入移位寄存器；其次， RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)傳送的方法。并且具有 具有涓細(xì)電流充電能力的低功耗實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片 。 2℃，在 10℃～ 85℃范圍內(nèi)，其精度為177。本課題利用溫度傳感器 DSl8B20 來檢測(cè)溫度的變化從而使單片機(jī)進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)多種功能。 圖中， V1 是未施加濾波電路含有前沿抖動(dòng)、后沿抖動(dòng)的波形， V2 是 施加濾 11 波電路后消除抖動(dòng)的波形。 圖 210 按鍵開關(guān)的抖動(dòng)特性 按鍵消抖 按鍵的抖動(dòng)會(huì)造成按一次鍵產(chǎn)生的開關(guān)狀態(tài)被單片機(jī)誤讀幾次。單片機(jī) P0口用于對(duì) LCD 的數(shù)據(jù)傳輸， P2 .5～ 都是作為控制端對(duì) LCD輸入讀／寫數(shù)據(jù)信號(hào)，選擇數(shù)據(jù)寄存器或指令寄存器，以及是否進(jìn)行顯示。液晶是一種介于液體與固體之間的熱力學(xué)的中間穩(wěn)定相，在一定的溫度范圍內(nèi)既有液體的流動(dòng)性和連續(xù)性，又有晶體的各向異性和光學(xué)特性。 LED 顯示器有多種結(jié)構(gòu)形式，單段的圓形或方形 LED 常用來顯示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)， 8段 LED 可以顯示各種數(shù)字和字符，所以也稱為 LED 數(shù)碼管，其外形如圖 26所示。對(duì)于 51 單片機(jī)而言，只要 REST 端保持二個(gè)機(jī)器周期 (24 個(gè)時(shí)鐘振蕩周期 )的高電平即可硬件復(fù)位。 上電復(fù)位電路 上電復(fù)位要求接通電源后，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。 5一般采用 12MHz 的石英晶體和 22PF 的電容作為系統(tǒng)時(shí)鐘，以減少寄生電容，更好保 證振蕩器的穩(wěn)定性。單片機(jī)的時(shí)序就是 CPU 在執(zhí)行指令時(shí)所需控制信號(hào)的時(shí)間順序，為了保證各部件間的同步工作，單片機(jī)內(nèi)部電路應(yīng)在唯一的時(shí)鐘信號(hào)下嚴(yán)格地控時(shí)序進(jìn)行工作，所以時(shí)鐘電路對(duì)于單片機(jī)必不可少。溫度采集部分用溫度傳感器 DS18B20 對(duì)電飯煲當(dāng)前溫度進(jìn)行采集。在章節(jié)最后給出了整個(gè)智能電飯煲的電路圖和 PCB 圖。微電腦電飯煲不僅功能多、功耗低、保溫性能好等特點(diǎn)，而且價(jià)格適中，是人們的理想選擇。隨著 人們生活水平的提高，對(duì)電飯煲的要求也越來越高。本次設(shè)計(jì)主要應(yīng)用電子電路設(shè)計(jì)與制作電路板技術(shù)，以及功能來實(shí)現(xiàn)的單片機(jī)操作指令系統(tǒng)，最終實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制下的電飯煲蒸煮過程。學(xué)士學(xué)位論文 i 摘要 單片機(jī)技術(shù)將計(jì)算機(jī)控制與電子技術(shù)應(yīng)用有機(jī)地結(jié)合為一個(gè)整體的應(yīng)用領(lǐng)域。 關(guān)鍵詞 ： 電飯煲 PCB 設(shè)計(jì)；智能電飯煲； 51單片機(jī) 佳木斯大學(xué)信息電子技術(shù)學(xué)院 ii Abstract Singlechip microputer technology to apply puter control and electronic technology application field of anically bined as a whole. In recent years in industrial intelligent instrumentation, optical equipment, automatic detection, information processing, remote munication monitoring, intelligent building automation, household appliances, etc widely application and rapid development. MCU application breadth and depth has bee a measure of an important symbol of a country39。 日后，煮出來的米飯的可口程度、營養(yǎng)以及是否多功能、是否節(jié)能這些因素將成為判斷一個(gè)電飯煲好壞的標(biāo)準(zhǔn)。一種產(chǎn)品是否能夠生存，不僅看它能否給廠家?guī)砝麧櫍匾氖强此袥]有市場。 系統(tǒng)原理及框圖 智能電飯煲能實(shí)現(xiàn)快煮，慢煮，預(yù)約定時(shí)，溫度采集以及人機(jī)交互的顯示多種功能。采集之后的溫度經(jīng)相應(yīng)的處理，根據(jù)得到的溫度，單片機(jī)采取什么樣的控制形式，從而實(shí)現(xiàn)不同的功能。 外部時(shí)鐘方式 此方式是利用外部振蕩脈沖接入 XTAL1 或 XTAL2。 由于內(nèi)部時(shí)鐘的電路簡單，不需要認(rèn)為的加入時(shí)鐘信號(hào)，所以一般采用內(nèi)部時(shí)鐘的工作方式。常用的上電復(fù)位電路 6如下圖 24所示?？紤]到從電源接通到電源電壓穩(wěn)定需要一定的時(shí)間，故圖 25所示 RC復(fù)位時(shí)間一般均應(yīng)大于 10ms，典型取值為 R=1K、 C=22uF。 8 段 LED 在控制系統(tǒng)中應(yīng)用最為廣泛，其接口電路也具有普遍借鑒性。液晶顯示模塊 1602 主要由行 /列驅(qū)動(dòng)器及 16 02 全點(diǎn)陣液晶顯示器組成。單片機(jī)采集溫度信息，顯示在 1602 液晶上，同時(shí)現(xiàn)在的 時(shí)間也顯示在液晶上。為了使單片機(jī)能正確地讀取按鍵狀態(tài)，必須在按鍵閉合或斷開時(shí)，消除產(chǎn)生的前沿或后沿抖動(dòng)，去抖動(dòng)的方法有硬件方法和軟件方法兩種。 圖 211 濾波延時(shí)消抖電路 2．軟件方法 軟件方法是指編制一段時(shí)間大于 10ms 的延時(shí)程序，在第一次檢測(cè)到有鍵按下時(shí)，執(zhí)行這段延時(shí)子程序使鍵的前沿抖動(dòng)消失后再檢測(cè)該鍵狀態(tài)，如果該鍵仍保持閉合狀態(tài)電平，則確認(rèn)為該鍵已穩(wěn)定按下，否則無鍵按下，從而消除了抖動(dòng)的影響。 DS18B20 的控制方式 在具體硬件上， DS18B20 與單片機(jī)的連接 有兩種方法，一種是 Vcc 接外部電源， GND 接地， I/O 與單片機(jī)的 I/O 線相連；另一種是用寄生電源供電，此時(shí) VDD GND 接地， I/O 接單片機(jī) I/O。0 5℃，可編程為 9～ 12 位 A/D 轉(zhuǎn)換精度。 DS1302 接口分析 DS1302 的引腳排列 ,其中 Vcc2 為主電源， VCC1 為后備電源。當(dāng) RST 為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì) DS1302 進(jìn)行操作。要想與 DS1302 進(jìn)行通信，首先了解 DS1302 的控制字，表 24為 DS1302 的控制字。剩余三個(gè)引腳分別接在單片機(jī)的 IO 上。當(dāng)單片機(jī)輸出為低電平時(shí)候，三極管處于截至狀態(tài)，三極管集電極沒有電流或者微弱電流通過，繼電器斷開。為下一章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)提供了依據(jù) 。 圖 31 主程序流程圖 Y Y N N 開始 液晶初始化 While=1？ 標(biāo)志位設(shè)定初值 時(shí)鐘芯片初始化 DS18B20 初始 化 調(diào)整模式 顯示數(shù)據(jù) 掃描功能 Done=1？ Done=0？ 20 預(yù)約定時(shí)程序設(shè)計(jì) 預(yù)約定時(shí)程序是由 DS1302 實(shí)現(xiàn)的， DS1302 采用 SPI 與單片機(jī)進(jìn)行通信。在 DSl302 芯片中對(duì)應(yīng)的寄存器分別為 0x84 0x82 0x80。 LCDl602 的字符型顯示器。 2） R/W 確定控制端設(shè)置為寫模式還是讀模式 3） 講數(shù)據(jù)或命令送達(dá)數(shù)據(jù)口上 4） 給 E 一個(gè)高脈沖，將數(shù)據(jù)送到液晶控制器，完成相應(yīng)的操作。包括實(shí)時(shí)顯示時(shí)間、定時(shí)、加熱和保溫 功能．以及由定時(shí)和溫度雙條件控制功能。 第二處同樣也是出現(xiàn)在此處，自己把三極管三個(gè)極給接反了。最終經(jīng)過修改，智能電飯煲成功的做出來了。包括實(shí)時(shí)顯示時(shí)間、定時(shí)、加熱和保溫功能，快煮，慢煮，以及由定時(shí)和溫度雙條件控制功能。時(shí)間雖短，我卻從中學(xué)到了很多的東西。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 33 注 意 事 項(xiàng) （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（ 或緒論）、正文、結(jié)論 7）參考文獻(xiàn) 8）致謝 9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)） ：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于 1 萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于 萬字。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。通過在設(shè)計(jì)中和同學(xué)的緊密協(xié)調(diào)工作，進(jìn)一步培養(yǎng)了自己的合作精神，為以后走向社會(huì)參與社會(huì)競爭奠定了基礎(chǔ)。蔣老師的思想，給整個(gè)設(shè)計(jì)帶來新的靈魂，設(shè)計(jì)不同功能電飯煲就 這樣在蔣老師指導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)了。可是當(dāng)把程序下載到單片機(jī)的時(shí)候，液晶 1602 顯示的時(shí)間不正確，而且顯示速度很快，出現(xiàn)重疊的現(xiàn)象。第二，可能出現(xiàn)燒壞三極管，當(dāng)電源斷電時(shí)，由于繼電器是感性負(fù)載，斷開的瞬間產(chǎn)