【正文】 EOCL12L3SPALECOUT76OUT54OUT32OUT10ABCK12K34C76C54C32C10ABCL1L2L3SPto 89C51的 VC20(+)20()SALESEOCOUT01OUT23OUT45OUT67CH0CSK1K2K3K4G時 分 溫 度XTAL218XTAL119ALE301PSN29RST9P0./.6/47U2 AT89C51=OE+5V234567891RP1+5VA1B2C3E1624E35Y01514Y21332Y4150Y6977U474LS138+5VD1D2+5V 無 鍋正 常D3超 溫C310uFX1CRYSTALC230PFC30PF+5V GNDR110kGND按 一 下 K4， 然 后 按 其 他 鍵 設(shè) 置 定 時 時 間 ；K3： 定 時 設(shè) 定 確 認(rèn) 并 退 出 。 原理圖繪制（1）新建文件：打開 PROTEUS， 點 FILE，在彈出的下拉菜單中選擇NEW DESIGN，即進(jìn)入原理圖繪制界面。程序代碼見附錄Ⅰ。初始化包括：口線初始化、測試鍵檢測、鍵盤顯示初始化、定時器中斷初始化、A/D 轉(zhuǎn)換初始化。 報警模塊利用程序來控制單處機某個口線的“高”電平或“低”電平，則在該口線上就能產(chǎn)生一定頻率的矩形波，接上喇叭就能發(fā)出一定頻率的聲音，若再利用延時程序控制“高”、“低”電平的持續(xù)時間，就能改變輸出頻率，從而改變音調(diào)。溫度顯示的范圍為：0～255。調(diào)溫時，同樣可以通過調(diào)節(jié)RV1 的兩個鍵改變 RV1 電阻大小，經(jīng) A/D0808 轉(zhuǎn)換后輸出溫度 [5]，溫度變化為每級 2～3 度。本設(shè)計通過調(diào)整可變電阻來改變 PWM占空比，用 PWM 信號來控制負(fù)荷電流，從而達(dá)到控制功率的目的。時鐘電路設(shè)計，原理圖中的 CC2 電容起著系統(tǒng)時鐘頻率微調(diào)和穩(wěn)定的作用，因此，在本定時模塊中 CC2 選擇 30 pF，晶振頻率為 12MHz。當(dāng) = =0，E1=1E2 E3時，譯碼器處于工作狀態(tài)，否則，當(dāng) + =1 或 E1=0 時，譯碼器被禁止（即譯E2E3碼器不工作），此時，無論輸入的 A、B、C 為何狀態(tài)，譯碼器都無輸出。邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)7 EOC，OE：EOC 為轉(zhuǎn)換結(jié)束信號脈沖輸出端口，OE 為輸出允許控制端門。對于復(fù)位要求高、并對電源電壓進(jìn)行監(jiān)視的場合，大多采用這種方式。但對各種功能部件的控制是采用特殊功能寄存器的集中控制方式。最后，對整個系統(tǒng)進(jìn)行組裝、調(diào)試和性能測試。電磁爐成為目前發(fā)展最快的，市場增長幅度最高的家電產(chǎn)品之一。針對各種功能的控制，通過軟件編程就可以輕易而舉的實現(xiàn)。邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)4第 2 章 硬件設(shè)計 芯片介紹 AT89C51AT89C51[1]單片機是把那些作為控制應(yīng)用所必需的基本內(nèi)容都集成在一個尺寸有限的集成電路芯片上。復(fù)位電路的設(shè)計復(fù)位電路的實現(xiàn)通常有兩種方式： RC 復(fù)位電路和專用 181。START，ALE：START 為啟動控制輸入端口，START 上跳沿時，所在內(nèi)部寄存器清零；START 下跳時，開始進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換；在 A/D 轉(zhuǎn)換期間，START 就保持低電平。EOC EOCXTAL218 XTAL119ALE30 EA31 PSEN29RST9 U1AT89C51OUT1 21AD B24 AD A25 AD C23VREF(+)12 VREF()16IN31 IN42 IN53 IN64IN75START 6OUT5 8EOC7OE 9CLOCK 10OUT2 20OUT7 14OUT6 15OUT8 17OUT418OUT3 19IN228 IN127 IN026ALE2U3ADC080847%U3(CLOCK)圖 ADC0808 與單片機 AT89C51 接口連接圖邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)8 譯碼器 74LS13874LS138[2]是最常用的集成譯碼器之一，其引腳圖如圖 所示。K3：定時設(shè)定確認(rèn)鍵，設(shè)置完后按一下 K3 確認(rèn)并退出。比較電壓 VCMP 的大小可以直接控制負(fù)荷電流，PWM 信號正是通過控制VCMP 來達(dá)到控制負(fù)荷電流的目的。功率控制電路設(shè)計如圖 ：20(+)接C51的P20()R23k R21680 Q102N2369Q32N2369R232k R241kR2517D51N4148D61N4148Q52N2369 Q42N2369Q62N2369Q72N2369Q82N2369 Q92N2369D71N4148R2720D91N4148R2818k C135uF+C91nF20V交流經(jīng)整流管輸出的電壓加 熱 線 圈 圖 功率控制電路圖 溫度自動控制模塊溫度控制模塊包括定溫設(shè)置即電磁爐保溫，調(diào)溫和上、下限控制。校時電路時用來對“時” 、 “分” 顯示數(shù)字進(jìn)行校對調(diào)整的。邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)17 按鍵模塊按鍵設(shè)計如圖 所示，GK1K2K3K4TO ADC080852%RV11k分 確 定時 定 時 圖 按鍵設(shè)計圖 其中按鍵功能為：K4：定時設(shè)置，起始時間為 00：00，設(shè)置首先按一下 K4，然后按其他鍵設(shè)置定時時間；K1：用來設(shè)置定時時間的時，設(shè)置小時每按一下，時鐘加一； K2：設(shè)置定時的分鐘，每按一下，分鐘加一； K3：定時設(shè)定確認(rèn)鍵，設(shè)置完后按一下K3 確認(rèn)并退出。模塊程序設(shè)計法的主要優(yōu)點是：（1）單個模塊比起一個完整的程序易編寫及調(diào)試；（2）模塊可以共存，一個模塊可以被多個任務(wù)在不同條件下調(diào)用；（3）模塊程序允許設(shè)計者分割任務(wù)和利用已有程序，為設(shè)計者提供方便。此定時中斷還可被用于任何需要不是很嚴(yán)格的定時控制的場合。報警程序入口調(diào)用定時報警標(biāo)志位置 0 標(biāo)志位置 1當(dāng)前時間與設(shè)定時間相同？報警程序返回NY圖 定時報警程序流程圖 超溫報警邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)29圖 超溫報警流程圖第 4 章 系統(tǒng)仿真與調(diào)試仿真部分采用 Proteus professional 和 Keil 軟件結(jié)合完成。設(shè)置對話框中的 OutPut 頁面中 Creat Hex file 用于生成可執(zhí)行代碼文件（可以用編程器寫入單片機芯片的 HEX 格式文件，） 。軟件部分很容易實現(xiàn)，簡化了電路，提高了控制的快速性和準(zhǔn)確性。 PCB 元件布局設(shè)計 PCB 板時布局是十分重要的，合理的布局，不但能給布線工作帶來方便，而且也可以使系統(tǒng)更加穩(wěn)定、可靠。本設(shè)計的布線結(jié)果見附錄，為了使布線的可靠性高，干擾小，工藝好，具體在布線上應(yīng)該遵循以下原則：（1）當(dāng)輸入輸出端的信號頻率較高時，導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行。 首先單擊“Options”按鈕，彈出打印設(shè)置選項對話框，勾上 “Show hole”選項顯示焊盤孔。把要腐蝕的線路板浸沒在溶液之中，來回晃動線路板以加快腐蝕速度。特別是在鉆多腳元件及引腳較大的元件時更要注意。在制作雙面板時特別要注意，Bottom Layer 和Top Layer 一定要對齊，固定要準(zhǔn)確，否則無法鉆孔。（3）印制導(dǎo)線拐彎處一般取鈍角，而直角或銳角會影響電氣性能。（5） 以每個功能電路的核心元件為中心，圍繞它來進(jìn)行布局。在完成本設(shè)計的過程中，注意力主要集中在編程、電路調(diào)試上。系統(tǒng)啟動后，調(diào)動 RV1 的彈片或點擊 RV1 的“↑” 、 “↓”即可改變電阻的大小，通過 A/D 轉(zhuǎn)換可從數(shù)碼管顯示中看到溫度大小變化；系統(tǒng)要保溫時，則可將 RV1彈片打到要恒溫的溫度點即可。在 ProjectOption for target 出現(xiàn)第二個對話框選擇目標(biāo) CPU（本次設(shè)計選擇 Atmel 公司的 AT89C51 芯片）。其流程圖如圖 所示： 邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)25初始化顯示計時調(diào)時定時 修改值讀鍵有報警？=定時值判斷報警標(biāo)志報警YYN N定時判別處理時十、個位，分十、個位改變了設(shè)置定時標(biāo)志 清除定時標(biāo)志設(shè)置了定時？當(dāng)前時間是設(shè)定時間？中斷返回NYYN （a） (b)圖 定時控制子程序流程圖邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)26 溫度控制程序流程 溫度控制流程圖如圖 所示，溫度控制道先進(jìn)行設(shè)溫度初始化 unsigned char m_btTemp，啟動 A/D 轉(zhuǎn)換。程序代碼見附錄Ⅰ。因此，程序設(shè)計在微機控制系統(tǒng)設(shè)計中占重要地位。電阻 R5 ~ R8 為比較器提供基準(zhǔn)電壓， RRR R1R1R16 為分壓電阻，VDl、VD2 為耦合二極管。在 8 位 LED 顯示時，為了簡化電路，降低成本，采用動態(tài)顯示的方式，8 個 LED 顯示器共用一個 8 位的 I/O，8 位 LED 數(shù)碼管的位選線分別由相應(yīng)的 ～ 控制， 由 74LS138 的輸出口 A、B、C 輸入經(jīng)譯碼器譯碼輸出端 Y0～Y7 輸出，然后依次輸入到數(shù)碼管的位選 8～1 口。當(dāng)主開關(guān) Q 關(guān)斷后，Ll 中的能量向 Cl 中轉(zhuǎn)移而發(fā)生諧振。若定時時間還沒到，而用戶又想要中止時，則可通過面板上的相應(yīng)按鍵進(jìn)行中斷。如圖 所示，本系統(tǒng)檢鍋模塊通過電流檢測電路來實現(xiàn)，檢測原理 [3][8]：R17分壓，DC10 構(gòu)成一個濾波電路，LM339 作為電壓比較器；當(dāng) LM339 的 7邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)10腳電壓高于 6 腳時，輸出一個高電平，可通過測定一個無鍋檢測電壓臨界值()，若當(dāng)系統(tǒng)啟動 50ms 以上時，電壓小于此臨界值，則認(rèn)為是無鍋，若無鍋，則從電磁爐工作原理上進(jìn)行解釋，即認(rèn)為是內(nèi)部加熱線圈沒有負(fù)載，也就沒有功耗，所以主回路只有很小的輸入電流，取樣電壓也很低，即單片機檢測到的電壓將很低。通常使用頻率為 500KHz 以下時鐘信號。 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC0808 對系統(tǒng)精度至關(guān)重要的 A/D 轉(zhuǎn)換換器，采用的是 ADC0808[2]。串行口：有 1 個全雙工的串行口，具有四種工作方式。方案結(jié)構(gòu)圖如圖 ： 單 片 機定時控制溫度自動控制功率自動控制檢測報警控制安全保護(hù)控制數(shù)碼管顯示控制電源電路圖 方案二結(jié)構(gòu)圖邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)3 方案論證方案一采用模擬電路和數(shù)字電路設(shè)計的整體電路的規(guī)模較大，用獨立振蕩單元，多個功率管并聯(lián)、驅(qū)動放大電路采用分立元件，如：定時采用 555 構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器控制，但是該單穩(wěn)態(tài)電路對輸入的脈沖寬度有一定的要求，即觸發(fā)脈沖寬度要小于暫穩(wěn)時間，而實際應(yīng)用中則大于暫穩(wěn)時間，于是還要先經(jīng)微分電路后再加到電路的低電平觸發(fā)端。 and simply introduces the application of singlechip AT89C51 in control system , elaborates the design from both handware and software. In the software design，it uses the ideas of modularized program design to carve up and design each function module in the induction cooker. Intelligent cooker testing technology enhances the rapid detection and accuracy for the pan and reduces electromagic pollution and saving electricity.Finally, the equipment is entire simulated and debugged. After many times testing and running, it has proven that this system features with reasonable， output power steady, safety and reliable. Keywords: Induction cooker；Singlechip microputer；Multfunction；Control邵陽學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)III目 錄摘 要 ..................................................................................................................IABSTRACT .....................................................................................................II前 言 ...............................................................