【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，雙向可控硅門極的電流可達(dá) 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)。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 13 MOVX DPTR， A ；控制字送到控制口 ； PC5=0 鍵盤和顯示接口電路程序設(shè) 計 (1) 鍵盤和顯示器的程序設(shè)計 8255 在 MCS51 單片機應(yīng)用系統(tǒng)中廣泛用于連接外部設(shè)備，如打印機、鍵盤、顯示器以及作為控制信息的輸入、輸出口。另一個重要電路是溫度檢測和加熱控制電路，該電路完成了溫度信號的采樣和溫度的控制，并通過 A/D 轉(zhuǎn)換電路的模數(shù)轉(zhuǎn)換將信號送到單片機的控制電路中。 內(nèi)江師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 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本研究所做的任何貢獻(xiàn)均以在論文中作了說明并表示謝意 。 在本次設(shè)計中，本人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。 圖 16 程序流程圖 在掃描鍵盤的過程中應(yīng)兼顧顯示器的顯示。 報警裝置 首先通過按鍵對要達(dá)到的溫度進(jìn)行設(shè)定，通過加熱裝置對水進(jìn)行加熱，當(dāng)加熱溫度達(dá)到或超過設(shè)定值時，將加熱信號送到 8051 中，通過微處理器處理后，輸出到 1P 口報警，并通過三極管驅(qū)動揚聲器或蜂鳴器報警。 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 過零檢測電路由變壓器 B 的其中一個繞組 3L 和電容器 2C 組成。通過 8255 的掃描輸出經(jīng) ULN2020 來實現(xiàn)位選，用來顯示設(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 動態(tài)顯示電路只需要兩個 8 位 I/O 口。此時即使由于按鍵的機械性能使按鍵因彈性抖動而產(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)不會發(fā)生改變，輸出保持為 0，不會產(chǎn)生抖動的波形。 AD590 的輸出電流 ? ?uATI ?? 273 （ T 為攝氏溫度 ） 因此量測的電壓 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 三端用來對 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，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 3 A/D 的單片機，本論文中無法選擇單片機片內(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 2 (3) 單片機的最小系統(tǒng) 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 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)部的時鐘電路。當(dāng)每次電源接通后，只有按鍵按下過之后，電熱水壺才開始加熱，這樣，可以防止電源誤接通時電熱水壺一直加熱，引發(fā)事故。 內(nèi)江師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 2 2 熱水壺控制系統(tǒng)總體概述 熱水壺的工作情況 對于常規(guī)的電熱水壺，只要接通電源，就開始加熱，直到水沸騰后通過蒸汽來產(chǎn)生聲音報警。 國內(nèi)智能熱水壺市場中大概有比較智能化熱水壺和比較不智能化熱水壺兩種。整個系統(tǒng)的硬件電路由單片機控制電路、溫度檢測電路、 A/D 轉(zhuǎn)換電路、鍵盤及顯示電路和溫度加熱電路五個部分組成，結(jié)合軟件編程實現(xiàn)單片機對整個硬件系統(tǒng)的控制。行業(yè)內(nèi)預(yù)測認(rèn)為， 2020 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(dá)到 20 億元。 Temperature control。 目前，單片機在工業(yè)控制、智能儀表、自動化設(shè)置、通信系統(tǒng)、信號處理等領(lǐng)域以及家用電器、高級玩具、辦公自動化設(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停止工作。 系統(tǒng)總體設(shè)計框圖 單片機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控制電路、溫度檢測電路、 A/D 轉(zhuǎn)換電路、鍵盤及 顯示電路和溫度加熱電路。 此設(shè)計單片機的復(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 單片機的復(fù)位電路 在單片機運行期間，利用按鍵也可以完成復(fù)位操作。 本設(shè)計的單片機最小系統(tǒng) 如圖 24 所示。 其 “ 推測 ” 值的算法如下：使二位進(jìn)制計數(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，都要進(jìn)行測試。 ADC0809 轉(zhuǎn)換器將信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，再將數(shù)字信號傳入 8051 進(jìn)行微處理，內(nèi)江師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計 4 通過 LED 顯示溫度。精度：經(jīng)過激光平衡調(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 6 鍵盤及顯示電路 鍵盤輸入特點 （ 1） 由于機械觸點的彈性作用，一個按鍵開關(guān)在閉合時不會馬上穩(wěn)定地接通，在斷開時也不會一下斷開。識別鍵盤有無 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，則說明有鍵被按下，如果沒有變化，則說明無鍵被按下。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 9 加熱電路和報警裝置 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零的時刻。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定時器中斷來實現(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)師的辛勤汗水和無私的奉