【正文】 ， 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)。程序如下： MOV DPTR， 0FF7FH ；控制口地址 →DPTR MOV A， 0AH ；控制字 →A 內(nèi)江師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 MOVX DPTR， A ；控制字送到控制口 ； PC5=0 鍵盤(pán)和顯示接口電路程序設(shè) 計(jì) (1) 鍵盤(pán)和顯示器的程序設(shè)計(jì) 8255 在 MCS51 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中廣泛用于連接外部設(shè)備，如打印機(jī)、鍵盤(pán)、顯示器以及作為控制信息的輸入、輸出口。另一個(gè)重要電路是溫度檢測(cè)和加熱控制電路，該電路完成了溫度信號(hào)的采樣和溫度的控制，并通過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換電路的模數(shù)轉(zhuǎn)換將信號(hào)送到單片機(jī)的控制電路中。 內(nèi)江師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 聲 明 本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均以在論文中作了說(shuō)明并表示謝意 。 在本次設(shè)計(jì)中，本人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。 圖 16 程序流程圖 在掃描鍵盤(pán)的過(guò)程中應(yīng)兼顧顯示器的顯示。 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 1P 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。 C 100. 1u f1234D6B R I D G E 112U 16 A74 07Q3T R I A CQ290 13U 154N 25T2T R A N S 5R810 0KR 1710 0KR 1510 0KR 16R E S 1 5 VP20I N T12J2C O N 2C 1233 00 ufR?R E S 2vc c 圖 12 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。通過(guò) 8255 的掃描輸出經(jīng) ULN2020 來(lái)實(shí)現(xiàn)位選，用來(lái)顯示設(shè)定的溫度值和當(dāng)前的溫度值，以便進(jìn)行調(diào)節(jié)。 LED 顯示 電路的 原理 8 位 LED 動(dòng)態(tài)顯示電路只需要兩個(gè) 8 位 I/O 口。此時(shí)即使由于按鍵的機(jī)械性能使按鍵因彈性抖動(dòng)而產(chǎn)生瞬間不閉合，只要按鍵不返回原始狀態(tài)，雙穩(wěn)態(tài)電路的狀態(tài)不會(huì)發(fā)生改變，輸出保持為 0，不會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)的波形。 AD590 的輸出電流 ? ?uATI ?? 273 （ T 為攝氏溫度 ） 因此量測(cè)的電壓 V 為 ? ? ? ?VTKuAT 1 0 7 3 ???? 。 圖 7 AD590引腳 圖 其主要技術(shù)參數(shù)有： 測(cè)溫范圍為 55~+150℃ 。用地址線低 8 位 A0、 A A2（ ~）接 0809 的 A、 B、 C 三端用來(lái)對(duì) 8 路模擬通道進(jìn)行選擇。在前向通道必須配置 A/D 轉(zhuǎn)換電路時(shí)，首先考慮的是能否選用帶有內(nèi)江師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 A/D 的單片機(jī)，本論文中無(wú)法選擇單片機(jī)片內(nèi)有 A/D 部件，則必須在前向通道中配置 A/D接口。 內(nèi)江師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 (3) 單片機(jī)的最小系統(tǒng) 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 XTAL1 和 XTAL2 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。當(dāng)每次電源接通后，只有按鍵按下過(guò)之后，電熱水壺才開(kāi)始加熱，這樣，可以防止電源誤接通時(shí)電熱水壺一直加熱，引發(fā)事故。 內(nèi)江師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 2 熱水壺控制系統(tǒng)總體概述 熱水壺的工作情況 對(duì)于常規(guī)的電熱水壺，只要接通電源，就開(kāi)始加熱，直到水沸騰后通過(guò)蒸汽來(lái)產(chǎn)生聲音報(bào)警。 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。整個(gè)系統(tǒng)的硬件電路由單片機(jī)控制電路、溫度檢測(cè)電路、 A/D 轉(zhuǎn)換電路、鍵盤(pán)及顯示電路和溫度加熱電路五個(gè)部分組成，結(jié)合軟件編程實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對(duì)整個(gè)硬件系統(tǒng)的控制。行業(yè)內(nèi)預(yù)測(cè)認(rèn)為， 2020 年國(guó)內(nèi)電熱水壺預(yù)計(jì)銷(xiāo)售量在 1400 萬(wàn)臺(tái)左右，市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 20 億元。 Temperature control。 目前，單片機(jī)在工業(yè)控制、智能儀表、自動(dòng)化設(shè)置、通信系統(tǒng)、信號(hào)處理等領(lǐng)域以及家用電器、高級(jí)玩具、辦公自動(dòng)化設(shè)備等方面均得到廣泛的應(yīng)用。 （ 3）當(dāng)水加熱沸騰后不能自動(dòng)停止工作。 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖 單片機(jī)控制熱水壺的硬件構(gòu)成包括 8051 芯片、 8255 芯片、地址鎖存器等組成的單片機(jī)控制電路、溫度檢測(cè)電路、 A/D 轉(zhuǎn)換電路、鍵盤(pán)及 顯示電路和溫度加熱電路。 此設(shè)計(jì)單片機(jī)的復(fù)位電路如圖 4 所示 S1R110K V C CV C C98 5 0_ D 098 5 0_ D 198 5 0_ D 298 5 0_ D 398 5 0_ D 498 5 0_ D 598 5 0_ D 698 5 0_ D 7S W _1W _ C L KS W _3S W _2L C D _0L C D _1L C D _2L C D _3L C D _4L C D _5L C D _6L C D _7D / IR / WEC S AC S B17FQR E S E TE A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 10 / T1P 11 / T2P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10U189 C 52C110 u f / 16 v 圖 4 單片機(jī)的復(fù)位電路 在單片機(jī)運(yùn)行期間，利用按鍵也可以完成復(fù)位操作。 本設(shè)計(jì)的單片機(jī)最小系統(tǒng) 如圖 24 所示。 其 “ 推測(cè) ” 值的算法如下：使二位進(jìn)制計(jì)數(shù)器中（輸出鎖存器）的每一位從最高位起依次置 1，每接一位時(shí)，都要進(jìn)行測(cè)試。 ADC0809 轉(zhuǎn)換器將信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，再將數(shù)字信號(hào)傳入 8051 進(jìn)行微處理，內(nèi)江師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 通過(guò) LED 顯示溫度。精度：經(jīng)過(guò)激光平衡調(diào)整， AD590 的校準(zhǔn)精度可達(dá) ? 。 內(nèi)江師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 鍵盤(pán)及顯示電路 鍵盤(pán)輸入特點(diǎn) （ 1） 由于機(jī)械觸點(diǎn)的彈性作用，一個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)在閉合時(shí)不會(huì)馬上穩(wěn)定地接通，在斷開(kāi)時(shí)也不會(huì)一下斷開(kāi)。識(shí)別鍵盤(pán)有無(wú) 鍵按下的方法是讓所有列線均置為 0電平，檢查各行線電平是否有變化，如果有變化，則說(shuō)明有鍵被按下，如果沒(méi)有變化，則說(shuō)明無(wú)鍵被按下。要向每位顯示不同的字符，必須采用掃描顯示方法。 鍵盤(pán)及顯示電路的電路圖如下： D034D133D232D331D430D529D628D727P A 04P A 13P A 22P A 31P A 440P A 539P A 638P A 737P B 018P B 119P B 220P B 321P B 422P B 523P B 624P B 725P C 014P C 115P C 216P C 317P C 413P C 512P C 611P C 710RD5WR36A09A18R E S E T35CS6U782 55 AR20. 1KR30. 1KR40. 1KS1S W P BS2S W P BS3S W P BI N 11I N 22I N 33I N 44I N 55I N 66I N 77C O M M O N8C L A M P9O U T 710O U T 611O U T 512O U T 413O U T 314O U T 215O U T 116U9U L N 20 0 3A ( 16 )D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE11U874 L S 37 312345678161514131211109R P 1R E S P A C K 4abfcgdeDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdpc o m9D S 1D P Y _7 S E G _D PabfcgdeDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdpc o m9D S 2D P Y _7 S E G _D PabfcgdeDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdpc o m9D S 3D P Y _7 S E G _D PabfcgdeDPYa1b2c3d4e5f6g7a b c d e f gdp8dpdpc o m9D S 4D P Y _7 S E G _D PabfcgdeDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdpc o m9D S 5D P Y _7 S E G _D PabfcgdeDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdpc o m9D S 6D P Y _7 S E G _D PV C CV C CD0D1D2D3D4D5D6D7 圖 11 鍵盤(pán)和顯示器接口電路的接線圖 內(nèi)江師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 加熱電路和報(bào)警裝置 加熱電路 電熱器件由雙向可控硅 KS 控制， KS 由光電耦合器 4N25 和晶體管 9013 觸發(fā)。把 INTO和 INT1 產(chǎn)生的中斷綜合處理，即可得到電源電壓過(guò)零的時(shí)刻。關(guān)于詳細(xì)程序清單在此省略，圖 21 給出了主程序流程圖，顯示部分控制是通過(guò)定時(shí)器中斷來(lái)實(shí)現(xiàn)的。方法是讓段選碼輸出為 0，則不論顯示器中各位是選通還是關(guān)閉，均是熄滅顯示。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