【正文】 線路和電器電路提供良好的電隔離，還可以保護(hù)電子電路和人員安全。 DS18B20 最大的特點(diǎn)是單總線數(shù)據(jù)傳輸方式，因此對(duì)讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)位有著嚴(yán)格的時(shí)序要求。其主要功能是把 PC初始化為 0000H，是單片機(jī)從 0000H單元開(kāi)始執(zhí)行程序，除了進(jìn)入系統(tǒng)的初始化之 外，當(dāng)由于程序出錯(cuò)或者操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為了擺脫困境，也需要按復(fù)位鍵重新啟動(dòng)，因此，復(fù)位 12 電路是單片機(jī)系統(tǒng)中不可缺少的一部分 [10]。運(yùn)行中的復(fù)位操作不會(huì)改變片內(nèi) RAM 的內(nèi)容。 電源轉(zhuǎn)換電路 V in1GND2+ 5 V3U 1 2M C 7 8 0 5 TC30 . 1 u fC70 . 1 u fC20 . 1 u fC50 . 1 u fT1T R A N S 1D4D1 D2D5V C C12J1C O N 2C43 3 0 0 u fC63 3 0 0 u f 圖 3 源轉(zhuǎn)換電路 T1為電為源變壓器，它將交流電網(wǎng)電壓 220V變成整流電路要求的交流電壓，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) 三端穩(wěn)壓 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 [14]。但該電路制作成本高，需要使用專(zhuān)用的高頻變壓器。電源功率的大小，電流和電壓是否穩(wěn)定，將直接影響電子系統(tǒng)的工作性能和使用壽命。 方案 二 LCD 液晶顯示 。 再則由于系統(tǒng)沒(méi) 有其它高標(biāo)準(zhǔn)的要求，又考慮到本設(shè)計(jì)中程序部分比較大，根據(jù)總體方案設(shè)計(jì)的分析，設(shè)計(jì)這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的的系統(tǒng)，可以選用帶 EPROM 的單片機(jī)，由于應(yīng)用程序不大， 應(yīng)用程序直接存儲(chǔ)在片內(nèi)，不用在外部擴(kuò)展存儲(chǔ)器，這樣電路也可簡(jiǎn)化 ，在這里選用 ATMENL 生產(chǎn)的 AT89CXX 系列單片機(jī)。 方案 三 單片機(jī)編程：用單片機(jī)設(shè)計(jì)電路，由于使用軟硬結(jié)合的方式，所以電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)試 C也比較方便。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。單片機(jī)使人類(lèi)生活更加方便、舒適、豐富多彩。 (3)單片機(jī)在實(shí)時(shí)控制中的 應(yīng)用 單片機(jī)廣泛地應(yīng)用于各種實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)中。 (4)低功耗、低電壓，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品。 單片機(jī)的特點(diǎn) 由于單片機(jī)的這種結(jié)構(gòu)形式及它所采取的半導(dǎo)體工藝，使其具有很多顯著的特點(diǎn)，因而在各個(gè)領(lǐng)域都得到了迅猛的發(fā)展。 單片機(jī)的設(shè)計(jì)目標(biāo)主要是增強(qiáng) “ 控制 ” 能力，滿(mǎn)足實(shí)時(shí)控制（就是快速反應(yīng)）方面的需要。 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。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。 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]。 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(zhuān)業(yè)名稱(chēng) 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。 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。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 。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。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)主要有如下特點(diǎn)： (1)有優(yōu)異的性能價(jià)格比 。 (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)。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。 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。下面詳細(xì)介紹 Keil C51 開(kāi)發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。系統(tǒng)的功能一般與軟件設(shè)計(jì)相關(guān)，采用軟件編程實(shí)現(xiàn) 電子秤稱(chēng)量 。 AT89CXX 7 系列與 MCS51 相比有兩大優(yōu)勢(shì)：第一，片內(nèi)存儲(chǔ)器采用閃速存儲(chǔ)器，使程序?qū)懭敫臃奖悖坏诙?，提供了更小尺寸的芯片，使整個(gè)硬件電路體積更小。 LCD 液晶顯示器是一種極低功 耗顯示器，從電子表到計(jì)算器，從袖珍時(shí)儀表到便攜式微型計(jì)算機(jī)以及一些文字處理機(jī)都廣泛利用了液晶顯示器 ，因此最終選用了 LCD 液晶顯示 [7]。有條件的可以使用電源模塊來(lái)為系統(tǒng)供電。此類(lèi)變壓器需要專(zhuān)門(mén)制作，才能完成需要的功能，電源工作效率高，轉(zhuǎn)換率可以達(dá)到 80%以上。 單片機(jī)最 小系統(tǒng) 單片機(jī)時(shí)鐘電路 單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳 X1 和 X2 分別是此放大器的輸入和輸出端。復(fù)位是靠外部電路實(shí)現(xiàn)的。 溫度采集模塊 溫度由 DALLAS 公司生產(chǎn)的數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 采集。時(shí)序包括：初始化時(shí)序、讀時(shí)序、寫(xiě)時(shí)序。 首先看看繼電器的驅(qū)動(dòng) ，如圖 7所示： 13 圖 7 繼電器的驅(qū)動(dòng) 這是典型的繼電器驅(qū)動(dòng)電路圖，這樣的電路圖在網(wǎng)絡(luò)上隨處可以搜到，并且標(biāo)準(zhǔn)教科書(shū)上一般也是這樣的電路圖。因而，在閉合和斷開(kāi)的瞬間均伴隨著一連串的抖 動(dòng)，抖動(dòng)時(shí)間的長(zhǎng)短由按鍵的機(jī)械特性決定，一般為 5~10ms，為了確保按鍵的狀態(tài)，必須消除按鍵抖動(dòng)的影響，這也是按鍵抗干擾的主要的一個(gè)方面。 1602 型 LCD 的接口信號(hào)說(shuō)明如表 1 示。 16 C 100. 1u f1234D6B R ID G E 112U 16 A74 07Q3T R IA CQ290 13U 154N 25T2T R A N S 5R810 0KR 1710 0KR 1510 0KR 16R E S 15 VP20IN T12J2C O N 2C 1233 00 ufR?R E S 2vc c 圖 9 加熱電路圖 過(guò)零檢測(cè)電路由變壓器 B的其中一個(gè)繞組 3L 和電容器 2C 組成。 報(bào)警裝置 首先通過(guò)按鍵對(duì)要達(dá)到的溫度進(jìn)行設(shè)定，通過(guò)加熱裝置對(duì)水進(jìn)行加熱，當(dāng)加熱溫度達(dá)到或超過(guò)設(shè)定值時(shí)，將加熱信號(hào)送到 8051 中，通過(guò)微處理器處理后，輸出到 P1 口 報(bào)警，并通過(guò)三極管驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器或蜂鳴器報(bào)警。//缺 水檢測(cè)端口 ////////按鍵 //////////////////////////// sbit key1=P3^4。 uchar num。 uchar b=0。 //讀取溫度寄存器等（共可讀 9個(gè)寄存器） 前兩個(gè)就是溫度 delay_18B20(100)。 yj1602_write_(0x80+add)。 圖 15 溫度保持在某一設(shè)定值子流程圖 void bi_jiao() { Y Y 開(kāi)始 報(bào)警 并停止加熱 是否達(dá)到預(yù)定？ 低于預(yù)定值？ 結(jié)束 N 23 if(auto_flag==1) { if(auto_ok==0) { if(wen_du=1000) { yj1602_init()。 軟件調(diào)試 使用 keil uVision3 編寫(xiě)程序，編寫(xiě)各個(gè)程序模塊并聯(lián)合調(diào)試，直至不再出現(xiàn)錯(cuò)誤，設(shè)置晶振頻率并生成 Hex 文件。還要通過(guò)程序的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)各功能，設(shè)計(jì)安全、可靠，完全能夠滿(mǎn)足實(shí)際需要。 ////////////////////////// sbit beep=P2^0。//自動(dòng)加熱 ok bit mode_flag。 } void di() { beep=0。 //稍做延時(shí) DQ=0。 for (i=8。 } /*************ds18b20 寫(xiě) 一 個(gè) 字 節(jié)****************/ void WriteOneChar(uchar dat) { uchar i=0。 dat=1。 // 啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換 delay_18B20(100)。 temp1+=(aamp。delay(1)。 en=1。 yj1602_write_(0x0c)。 yj1602_write_(0x80+add)。 yj1602_write_date(0Xdf)。 yj1602_write_date(0x30+shi)。T39。 yj1602_write_date(39。)。)。 yj1602_write_date(39。)。 yj1602_write_date(39。)。 yj1602_write_date(39。w39。 yj1602_write_date(39。u39。 } } if(mode_ok==1) { yj1602_write_(0x80+0X40)。d39。)。p39。)。 yj1602_write_date(39。)。)。e39。 yj1602_write_(0x80+0x43)。 } while(!key1)。 } while(!key2)。 if(key2==0) { di()。 shang+=50。)。 jdq=1。//手動(dòng)調(diào)溫加熱時(shí)溫度 達(dá)到設(shè)定溫度，關(guān)閉繼電器 mode_ok=1。 display()。 } } } 34 謝 辭 本文是在我的導(dǎo)師的精心指導(dǎo)下完成的，從論文的選題，修改，到最后的成文，無(wú)不傾注了 丁 老師 、鄔老師 的心血。在此，我特向他表示衷心的感謝并致以崇高的敬意！ 在 湖北工程學(xué)院新 技術(shù)學(xué)院學(xué)習(xí)的這段時(shí)間里，我要感謝這么多教導(dǎo)，關(guān)心我的老師，使我的知識(shí)視野和學(xué)習(xí)能力有了極大的開(kāi)闊和提高。 bi_jiao()。 } } if(wen_du=shang100) 33 { if(mode_ok==1) { yj1602_init()。//自動(dòng)加熱完成 beep=0。*39。 } while(!key2)。 yj1602_write_date(39。 if(key1==0) { delay(10)。 if(key2==0) { di()。*39。 } } } } void keyscan()//按鍵掃描函數(shù) { uchar flag。o39。:39。)。r39。 yj1602_write_(0x80+0X4a)。t39。 yj1602_write_date(39。M39。 yj1602_write_date(39。)。 yj1602_write_date(39。)。 yj1602_write_date(39。)。r39。)。O39。:39。)。 yj1602_write_date(39。 yj1602_write_date(0Xdf)。C39。 yj1602_write_date(0x30+shi)。 yj1602_write_(0x01)。 rs=1。delay(1)。 temp2=aamp。 WriteOneChar(0xCC)。 uchar a=0。 i0。i) { DQ = 0。 //精確延時(shí) 大于 480us DQ=1。 beep=1。//手動(dòng)加熱 ok void delay(uint ms)//延時(shí) { uint x,y。//溫度傳感器接口 /////////////////////////////// sbit jdq=P1^2。 26 參