【正文】 考文獻(xiàn) [1]朱冬梅 .電水壺技術(shù)外觀雙突破 [J].現(xiàn)代家電 ， 20xx,23： 5859 [2]郭公兵 .電水壺產(chǎn)能及設(shè)計趨勢 [J]. 現(xiàn)代家電 ,20xx,19:4850 [3]趙亮 .液晶顯示模塊 LCD1602 應(yīng)用 [J] .電子制作， 20xx [4]施波林 . 電水壺管理系統(tǒng) [P].CN, G05B19/042, 20xx0801 [5]扈羅全 . 電水壺加熱盤及其構(gòu)成的電水壺 [P].CN, A47J27/21, 20xx0801 [6]康華光．電子 技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分（第五版） [M]．高等教育出版社， 1995 [7]劉時進(jìn) .數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) [M].湖北科學(xué)技術(shù)出版社 [8]陳大欽．電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗 [M]．高等教育出版社， 20xx [9]譚浩強(qiáng)． C 程序設(shè)計教程 [M]．清華大學(xué)出版社， 20xx [10]王福瑞 .《單片機(jī)測控系統(tǒng)設(shè)計大全》 .北京航空航天大學(xué)出版社 ,20xx 年 [11]劉春恰 .數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 測溫的應(yīng)用 [J].電器時代 ,20xx,10,16117 [12]李泉溪．單片機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)例仿真 [M]．北京航天航空大學(xué)出版社， 20xx [13]林思軒 . 電熱水壺結(jié)構(gòu)的一種創(chuàng)新設(shè)計 [J]. 家電科技 ,20xx,Z1:5558 [14]陳金平 .電子系統(tǒng)設(shè)計 [M].北京 .國 防工業(yè)出版社 ,20xx,1830 [15]Wang Min. The research of measurement and control system of temperature and humidity, carbon dioxide in Greenhouse[J] . March 20xx 27 附錄 整體電路設(shè)計 ： 硬件實(shí)物圖 ： 28 PCB 圖： 程序清單 ： include include define uint unsigned int define uchar unsigned char ///////1602 液晶控制接口 ///////////////// sbit rs=P2^6。 整機(jī)調(diào)試 。//自動加熱時溫度 達(dá)到 100 度，關(guān)閉繼電器 auto_ok=1。 //0x30 碼制轉(zhuǎn)換 yj1602_write_date(0x30+ge)。 //讀取溫度值低位 b=ReadOneChar()。 Init_DS18B20()。//自動狀態(tài) bit auto_ok。 sbit key3=P3^6。其整體電路原理圖如圖 11 所示： 圖 11 整體設(shè)計原理圖 18 單片機(jī)的軟件設(shè)計 總的程序設(shè)計框圖 本系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)沒有高難度的技巧和算法，但作為一個實(shí)用系統(tǒng)，對其可靠性有較高的要求。 INT0 是過零檢測端，它可對過零的上升信號檢測而產(chǎn)生中斷； INT1 也是過零檢測端，它可對過零的下降信號檢測而產(chǎn)生中斷。 表 2 型 LCD 的主要技術(shù)參數(shù) 顯示容量 16X2 個字符 芯片工作電壓 ～ 工作電流 （ ） 模塊最佳工作電壓 字符尺寸 (WXH)mm 用 直接訪問方式 即 微處理器把液晶顯示模塊當(dāng)做存儲器或 I/O 設(shè)備直接掛在總線上，模塊 8位數(shù)據(jù)總線與微處理器的數(shù)據(jù)總線相連，用讀操作或?qū)懖僮餍盘柵c地址信號共同產(chǎn)生控制信號 [3]。 本論文采用 軟件 消抖方法。驅(qū)動電流在ｍ A 級以下。數(shù)據(jù)和命令的傳輸都是低位在先 [11]。 CPU 只需一根端口線就能與諸多 DS18B20 通信，占用微處理器的端口較少，可節(jié)省大量的引線和邏輯電路。對于單片機(jī)內(nèi)部資源已能滿足系統(tǒng)需要的，可直接采用 最小系統(tǒng)。 X1和 X2 兩端將晶振、電容 C1 和 C2 與內(nèi)部的反相放大器連接起來組成并聯(lián)諧振電路，圖中 C C2 為 22PF，對頻率有微調(diào)作用，振蕩頻率范圍在 2~12MHZ。 根據(jù)本電路的設(shè)計目的，需要的供電功率并不大但穩(wěn)定的電源，而本設(shè)計的主要目的是制作 智能電水壺系統(tǒng) ，沒有必要在這里花費(fèi)太多的精力。另一種是 8 通過外部電路提供電源，該電路適用于不太常使用或需要與其他電路配合使用的電路中。在本系統(tǒng)中，設(shè)置報警的目的就是在 實(shí)時溫度達(dá)到預(yù)設(shè)定值 時，發(fā)出聲報警信號，提示用戶，防止損壞 器具 。這些配置能夠很好地實(shí)現(xiàn)本儀器的測量和控制要求。 綜上所述，我選擇第 三 種方案進(jìn)行設(shè) 計。在開發(fā)大型軟件時更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。其將通用的微處理器和 Flash存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的 Flash存儲器可有效地降低開發(fā)成本。 (4)單片機(jī)在分布式多機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用 在比較復(fù)雜的系統(tǒng)中，常采用分布式多機(jī)系統(tǒng)。 由于單片機(jī)具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，它已成為科技領(lǐng)域的有力工具，人類生活的得力助手。單片機(jī) 把 各功能部件集成在一塊芯片上，內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu)，減少各芯片之間的連線，大大提高了單片機(jī)的可靠性與抗干擾能力。 單片機(jī)的組成 單片機(jī)是微型機(jī)的一個主要分支，在結(jié)構(gòu)上的最大特點(diǎn)是把 CPU、存儲器、定時器和多種輸入 /輸出接口電路集成在一塊超大規(guī)模集成電路芯片上。 3 熱水壺控制系統(tǒng) 相關(guān)技術(shù) 總體概述 單片機(jī)簡述 單片機(jī)，亦稱單片微電腦或單片微型計算機(jī)。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。 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。單片機(jī)控制熱水壺的硬件構(gòu)成包括 8051 芯片、 LM393 芯片等組成的單片機(jī)控制電路、溫度檢 測電路、鍵盤及顯示電路和溫度加熱電路。前些日，在網(wǎng)上了解到，電熱水壺產(chǎn)量的復(fù)合增長率為 %，產(chǎn)值的復(fù)合增長率為 %，產(chǎn)量、出口量和內(nèi)銷量同步迅速增加。 (3)當(dāng)水加熱沸騰后不能自動停止工作。 2 目前，單片機(jī)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。單片機(jī)是大規(guī)模集成電路技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。其中，地址總線的作用是在進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時提供地址，CPU 通過它們將地址輸出到存儲器或 I/O 接口。為了滿足工業(yè)控制的要求，一般單片機(jī)的指令系統(tǒng)中均 有極豐富的轉(zhuǎn)移指令、 I/O 口得邏輯操作以及位處理功能。 機(jī)電 一體化產(chǎn)品是指集成機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)一體化，具有智能化特征的機(jī)電產(chǎn)品，例如微機(jī)控制機(jī)床等。單片機(jī)的高 可靠性和強(qiáng)干擾能力，使它可以置于惡劣 5 環(huán)境的前段工作。 Keil C51 軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開 6 發(fā)調(diào)試工 具，全 Windows 界面。它的功能強(qiáng)大，功能部件集成在芯片內(nèi)部，自動產(chǎn)生時鐘等相關(guān)功能。 單片機(jī)芯片選擇方案與論證 本設(shè)計使用單片機(jī)作為系統(tǒng)的主控制器 ， 而且以單片機(jī)為主控制器的設(shè)計，可以容易地將計算機(jī)技術(shù)和測量控制技術(shù)結(jié)合在一起，組成新型的只需要改變軟件程序就可以更新?lián)Q代的 “ 智能化測量控制系統(tǒng)。 顯示模塊的選擇方案與論證 數(shù)據(jù)顯示是 電水壺 的一項重要功能，是人機(jī)交換的主要組成部分，它可以將測量電路測得的數(shù)據(jù)經(jīng)過微處理器處理后直觀的顯示出來。把其他形式的能轉(zhuǎn)換成電能的裝置叫做電源。 方案二：采用開關(guān)電源電路。整個系統(tǒng)的關(guān)鍵電路是單片機(jī)控制電路，是整個控制的核心，完成信號的輸入和輸出的轉(zhuǎn)換，即可將溫度檢測電路采樣的輸入的信號輸出到顯示器進(jìn)行顯示，并可以通過鍵盤對溫度進(jìn)行控制， 與 此同時當(dāng)水加熱超過指定的溫度以后，蜂鳴器工作報警 [4]。單片機(jī)復(fù)位操作使單片機(jī)進(jìn)入初始化狀態(tài)。 圖 6 單片機(jī)最小系統(tǒng) 在外部振蕩電路中，單片機(jī)的 X1和 X2 管腳分別接至由 晶振和兩個 22PF 電容構(gòu)成的振蕩電路兩側(cè)，為電路提供正常的時鐘脈沖。當(dāng)溫度轉(zhuǎn)換命令發(fā)出后，經(jīng)轉(zhuǎn)換所得的溫度值以二字節(jié)補(bǔ)碼形式存放在此存儲器的第 1和第 2個字節(jié)。它是利用電磁效應(yīng)實(shí)現(xiàn)電路開、關(guān) 控制作用的原件，廣泛應(yīng)用在電子設(shè)備、儀器儀表及自動化設(shè)備中。繼電器驅(qū)動就是一個典型的、的功率驅(qū)動環(huán)節(jié)。 顯示器說明 現(xiàn)在的字符型液晶模 塊已經(jīng)是單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計中最常用的信息顯示器件了。 端輸出高電平時， 4N25 沒有電流輸入，晶體管 T截止，雙向晶閘管 KS 關(guān)斷，電熱器不加熱。對于電阻率不隨溫度變化的電熱器件，可以直接啟動，即在電壓過零時觸發(fā)雙向可控硅 KS。 圖 12 主程序流程圖 include include define uint unsigned int define uchar unsigned char 開始 初始化 獲取溫度 報警 與溫度上限比較 轉(zhuǎn)換并顯示 Y 19 ///////1602 液晶控制接口 ///////////////// sbit rs=P2^6。//溫度傳感器接口 /////////////////////////////// sbit jdq=P1^2。//手動加熱 ok 讀出溫度子程序 讀出溫度子程序的主要功能是讀出 RAM 中的 9 字節(jié)，在讀出時需進(jìn)行 CRC校驗，校驗有錯時不進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的改寫。 // 啟動溫度轉(zhuǎn)換 delay_18B20(100)。 圖 14 計算溫度流程圖 開始 溫度值取補(bǔ)碼至“ — ”標(biāo)志 計算小數(shù)位溫度“ BCD”值 至“ +”標(biāo)志 計算整數(shù)度“ BCD”值 結(jié)束 溫度零下？ N 22 void write_1602_she(uchar add,uint date)//設(shè)定溫度顯示數(shù)據(jù) { uchar shi,ge。C39。 jdq=0。 25 結(jié)論 本設(shè)計完成了單片機(jī)對電熱水壺的控制。//缺水檢測端口 ////////按鍵 //////////////////////////// sbit key1=P3^4。 uchar num。x) for(y=10。 } /**********ds18b20 初始化函數(shù)**********************/ 29 void Init_DS18B20() { uchar x=0。 //稍做延時后 如果 x=0則初始化成功 x=1 則初始化失敗 delay_18B20(20)。 // 給脈沖信號 if(DQ) dat|=0x80。0x01。 Init_DS18B20()。 a=ReadOneChar()。 //當(dāng)前采集溫度值除 16 得實(shí)際溫度值 } void yj1602_write_(uchar ) //液晶寫地址 { en=0。delay(1)。 30 en=0。 shi=date%1000/100。.39。 shi=date/100。)。 yj1602_write_date(39。)。 if(jian_ce==1)//缺水 { yj1602_write_(0x80+0X44)。 yj1602_write_date(39。)。 yj1602_write_date(39。)。 yj1602_write_date(39。)。 yj1602_write_date(39。a39。 yj1602_write_date(39。o39。 yj1602_write_(0x80+0X45)。o39。)。k39。)。 yj1602_write_(0x80+0X49)。d39。(auto_flag==0)) { if(key1==0)//手動調(diào)溫加熱 { delay(10)。*39。//開啟繼電器 } while(!key2)。 jdq=0。 yj1602_write_date(39。 yj1602_write_(0x80+0x43)。 if(shang==10) shang=10。//自動加熱時溫度 低于 90度，開啟繼電器 auto_ok=0。///開始加熱 } } } } void main() { yj1602_init()。 beep