【正文】 門及其報(bào)警的工作w 狀態(tài)。用戶若想要實(shí)現(xiàn)其中一種功能，可以直接按下該鍵。 圖 AT89C51 單片 機(jī)與 LM016L 接口圖 鍵盤及其他硬件 在這個(gè)設(shè)計(jì)中，采用了四個(gè)鍵盤，代表四個(gè)功能。 LM016L液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（ CGROM）已經(jīng)存儲(chǔ)了 160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，如圖 表 ，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號(hào)、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫的英文字母 “A” 的代碼是01000001B（ 41H），顯示時(shí)模塊把地址 41H中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母 “A” 。 在對液晶模塊的初始化中要先設(shè)置其顯示模式，在液晶模塊顯示字符時(shí)光標(biāo)是自動(dòng)右移的，無需人工干預(yù)。要顯示字符時(shí)要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符， 下 圖 LM016L 的內(nèi)部顯示地址。 指令 11：讀數(shù)據(jù)。 指令 9：讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址 BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 指令 7：字符發(fā)生器 RAM地址設(shè)置。 指令 5：光標(biāo)或顯示移位 S/C：高電平時(shí)移動(dòng)顯示的文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo)。 指令 4： 顯示開關(guān)控制。 指令 3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 I/D：光標(biāo)移動(dòng)方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。（說明： 1為高電平、 0為低電平） 指令 1：清顯示，指令碼 01H,光標(biāo)復(fù)位到地址 00H位置。 LM016L液晶模塊內(nèi)部的控制器共有 11條控制指令，如表 。 D0～ D7為 8位雙向數(shù)據(jù)線。當(dāng) RS和 R/W共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平 R/W為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng) RS為高電平 R/W 為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。 RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇 指令寄存器。 VDD接 5V正電源。 圖 LM016L 尺寸圖 w LM016L主要技術(shù)參數(shù)： （ 1） 顯示容量 :162 個(gè)字符 （ 2） 芯片工作電壓 :— （ 3） 工作電流 :() （ 4） 模塊最佳工作電壓 : （ 5） 字符尺寸 :(WH)mm LM016L采用標(biāo)準(zhǔn)的 14腳（無背光）或 16 腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如表 。一般 LM016L 字符型液晶顯示器實(shí)物 如圖 所示。 （ 3） 漢字的顯示 w 漢字的顯示一般采用圖形的方式，事先從微機(jī)中提取要顯示的漢字的點(diǎn)陣碼（一般用字模提取軟件），每個(gè)漢字占 32B，分左右兩半，各占 16B，左邊為 5?? 右邊為 6?? 根 據(jù)在 LCD 上開始顯示的行列號(hào)及每行的列數(shù)可找出顯示 RAM 對應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，送上要顯示的漢字的第一字節(jié)，光標(biāo)位置加 1，送第二個(gè)字節(jié)，換行按列對齊，送第三個(gè)字節(jié) ?? 直到 32B顯示完就可以 LCD上得到一個(gè)完整漢字。這樣一來就組成某個(gè)字符。這就是 LCD顯示的基本原理。 液晶顯示器各種圖形的顯示原理 : （ 1） 線段的顯示 點(diǎn)陣圖形式液晶由 MN 個(gè)顯示單元組成，假設(shè) LCD顯示屏有 64行，每行有 128列，每 8列對應(yīng) 1字節(jié)的 8位，即每行由 16字節(jié)，共 168=128 個(gè)點(diǎn)組成，屏上 6416個(gè)顯示單元與顯示 RAM 區(qū) 1024字節(jié)相對應(yīng)，每一字節(jié)的內(nèi)容和顯示屏上相應(yīng)位置的亮暗對應(yīng)。除 了黑白顯示外，液晶顯示器還有多灰度有彩色顯示等。液晶顯示器具有厚度薄、適用于大規(guī)模集成電路直接驅(qū)動(dòng)、易于實(shí)現(xiàn)全彩色顯示的特點(diǎn)，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在便攜式電腦、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、PDA移動(dòng)通信工具等眾多領(lǐng)域 。 （ 4） 功耗低 相對而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動(dòng) IC上，因而耗電量比其它顯示器要少得多 。 （ 2） 數(shù)字式接口 液晶顯示器都是數(shù)字式的，和單片機(jī)系統(tǒng)的接口更加簡單可靠，操作更加方便 。利用其作為顯示有如下優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 顯示質(zhì)量高 由于液晶顯示器每一個(gè)點(diǎn)在收到信號(hào)后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不像陰極射線管顯示器（ CRT）那樣需要不斷刷新新亮點(diǎn)。 w 圖 串行接口協(xié)議 圖 串行接口時(shí)序 圖 SO 輸出位 液晶顯示器 本次設(shè)計(jì)選擇液晶顯示器 LM016L。一個(gè)完整串行接口讀操作需 16個(gè)時(shí)鐘周期，在時(shí)鐘的下降沿讀 16個(gè)輸出位，第 1位和第 15位是一偽標(biāo)志位，并總為 0；第 14位到第 3位為以 MSB 到 LSB 順序 排列的轉(zhuǎn)換溫度值；第 2位平時(shí)為低，當(dāng)熱電偶輸入開放時(shí)為高，開放熱電偶檢測電路完全由 MAX6675實(shí)現(xiàn)，為開放熱電偶檢測器操作， T必須接地，并使能地點(diǎn)盡可能接近 GND腳；第 1位為低以提供 MAX6675器件身份碼，第 0位為三態(tài)。 MAX6675從 SPI串行接口輸出數(shù)據(jù)的過程如下： MCU使 CS變低并提供時(shí)鐘信號(hào)給 SCK,由 SO讀取測量結(jié)果。 （ 6） SPI串行接口 MAX6675采用標(biāo)準(zhǔn)的 SPI串行外設(shè)總線與 MCU接口，且 MAX6675只能作為從設(shè)備。為降低電源噪聲影響，可在 MAX6675的電源引腳附近接 入 1 只 陶瓷旁路電容。為降低芯片自熱引起的測量誤差，可在布線時(shí)使用大面積接地技術(shù)提高 MAX6675溫度測量精度。 （ 3） 熱補(bǔ)償 在測溫應(yīng)用中，芯片自熱將降低 MAX6675 溫度測量精度，誤大小依賴于 MAX6675w 封裝的熱傳導(dǎo)性。當(dāng)熱電偶的冷端與芯片溫度相等時(shí)，MAX6675 可獲得最佳的測量精度。該器件可將周圍溫度通過內(nèi)部的溫度檢測二極管轉(zhuǎn)換為溫度補(bǔ)償電壓，為了產(chǎn)生實(shí)際熱電偶溫度測量值， MAX6675從熱電偶的輸出和檢測二極管的輸出測量電壓。當(dāng)冷端溫度波動(dòng)時(shí)， MAX6675仍能精確檢測熱端的溫度變化。冷兩端溫度的差值，熱電偶熱節(jié)點(diǎn)溫度可在 0℃ ～ ℃ 范圍變化。上式中， Vout為熱電偶輸出電壓 (mV),tR是測量點(diǎn)溫度； tAMB是周圍溫度。在將溫度電壓值轉(zhuǎn)換為相等價(jià)的溫度值之前，它需要對熱電偶的冷端溫度進(jìn)行補(bǔ)償，冷端溫度即是 MAX6675 周圍溫度與 0℃ 實(shí)際參考值之間的差值。 w 圖 MAX6675 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 （ 1） 溫度變換 MAX6675 內(nèi)部具有將熱電偶信號(hào)轉(zhuǎn)換為與 ADC 輸入通道兼容電壓的信號(hào)調(diào)節(jié)放大器， T 和 T輸入端連接到低噪聲放大器 A1,以保證檢 測輸入的高精度，同時(shí)使熱電偶連接導(dǎo)線與干擾源隔離。 1 個(gè) SPI 兼容接口和 1個(gè)相關(guān)的邏輯控制。 圖 K 型熱電偶溫度傳感器和 MAX6675 的結(jié)構(gòu)及接線圖 MAX6675 工作原理 該器件是一復(fù)雜的單片熱電偶數(shù)字轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部具有信號(hào)調(diào)節(jié)放大器。 圖 AT89C51 單片機(jī)與 MAX6675 的具體接線圖 MAX6675 1 2 4 3 5 6 8 7 GND T T+ VCC NC SO /CS SCK w 在控制系統(tǒng)硬件接線中， MAX6675接線為：端口 T+、 T分別接溫度記錄器 TC1的 +、端。引腳排列如圖 。新近推出的 MAX6675 即是一個(gè)集成了熱電偶放大器 、 冷端補(bǔ)償 、 A/D轉(zhuǎn)換器及 SPI串口的熱電偶放大器與數(shù)字轉(zhuǎn)換器。溫度補(bǔ)償及數(shù)字化輸出接口等軟硬件設(shè)計(jì)。 ③ 數(shù)字化輸出：與嵌入式系統(tǒng)接口必然要采用數(shù)字化輸出及數(shù)字化接口，而作為模擬小信號(hào)測溫元件的熱電偶顯然法直接滿足這個(gè)要求。 ① 非線性 ：熱電偶輸出熱電勢與溫度之間的關(guān)系為非線性關(guān)系，因此在應(yīng)用時(shí)必須進(jìn)行線性化處理。測溫精度高等特點(diǎn)。使用方便。熱電偶作為一種主要的測溫元件，具有結(jié)構(gòu)簡單。 在 MAX6675的目的是一起工作的外部微控制器或其他情報(bào)，恒溫 ， 過程控制，或監(jiān)測應(yīng)用。 冷端補(bǔ)償?shù)?K 型熱電偶數(shù)字轉(zhuǎn)換器 MAX6675 MAX6675是一個(gè)復(fù)雜的熱電偶數(shù)字轉(zhuǎn)換器，帶有一個(gè)內(nèi)置的 12位模擬數(shù)字轉(zhuǎn) 換器模數(shù)轉(zhuǎn)換器 （ ADC）。有圖可見，上圖中的溫度顯示可以調(diào)節(jié)，便于仿真中的溫度傳感和分析。 K 型熱電偶傳感器在仿真系統(tǒng)中如圖 。其推薦測溫范圍如表 。可以在氧化和中性氣氛中測溫。在實(shí)際使用中要保持冷端 0℃是不容易的，如果以室溫作為冷端溫度的測溫，則需要加溫度補(bǔ)償。 w 圖 熱電偶的組成 由于產(chǎn)生的熱電勢與兩接點(diǎn)產(chǎn)生的溫度差有關(guān)，必須先固定冷端的溫度才能確定熱 電勢與測溫端的溫度的對應(yīng)關(guān)系。組成的測量傳感器稱為熱電偶傳感器，產(chǎn)生的電勢稱為熱電勢。該電勢的大小和方向取決于兩導(dǎo)體的材料和之間的溫度差，而與導(dǎo)體的粗細(xì)、長短無關(guān)。 工作原理 兩種不同的金屬 A 與 B 形成閉合回路，如圖 所示。 接液晶顯示器 LCD的使能信號(hào)端 E。 接液晶顯示器 LCD讀寫選擇接口 RW。 接液晶顯示器 LCD 的數(shù)據(jù)命令選擇接口 RS。 也是接 LED 燈，用來表示點(diǎn)火狀態(tài)。燈亮和滅的狀態(tài)用來顯示電磁閥的開和閉。 P3 口 —— 8 位具有內(nèi)部上位電阻的準(zhǔn)雙向 I/O 口，其每一位又有如下特殊功能 ： （ RXD） 為 串行口輸入端。 分別接 冷 端 補(bǔ)償?shù)?K 型熱電偶 數(shù)字轉(zhuǎn)換器 的 S0， SCK和片選信號(hào) /CS。 P2口 —— 8位具有內(nèi)部上位電阻的準(zhǔn)雙向 I/O 口，在接收外部存儲(chǔ)器時(shí)， P2口作為地址高 8位。 P1口 —— 具有內(nèi)部上位電阻的 8位準(zhǔn)雙向 I/O口，可驅(qū) 動(dòng) 4個(gè) LSTTL 負(fù)載。 （ 4)輸入 /輸出口線 —— P0 口，既可接地址鎖存器作低 8 位地址 I/O 口使用也可以作數(shù)據(jù) I/O口使用。 （ 3） /Vpp—— 為訪問內(nèi)部或外部程序儲(chǔ)存器的選擇號(hào)。 各管腳 控制及 對應(yīng)的 功能說明如下： （ 1） 時(shí)鐘信號(hào)腳 —— XTAL XTAL2:外部時(shí)鐘信號(hào)腳。就目前我國的應(yīng)用情況看，以 8 位中檔 MCS51 系列單片機(jī)的應(yīng)用最為普遍，并把它作為實(shí)時(shí)監(jiān)測w 及控制等應(yīng)用領(lǐng)域的優(yōu)選機(jī)種。 另外，還用兩個(gè) LED 燈來表示電磁閥門、電火花塞和排氣閥的狀態(tài)，就是燈亮就表明閥門閉合或者電火花塞不工作，否則反之。 本次設(shè)計(jì)還設(shè)置了個(gè)按鍵，分別表示待機(jī)，點(diǎn)火，煲湯，煮飯四個(gè)功能。經(jīng)過單片機(jī)軟件編程對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，傳到顯示芯片 LCD1602 顯示。燃?xì)庠钤铑^的溫度通過熱電偶溫度傳感器采集，傳至 冷端補(bǔ)償?shù)?K 型熱電偶數(shù)字轉(zhuǎn)換器 MAX6675的處理后，再送入單片機(jī)處理。在打火不燃的瞬間會(huì)積累部分燃?xì)猓栽O(shè)計(jì)了一個(gè)排氣閥，排出燃?xì)猓苊鈱θ梭w造成傷害。在煮飯和煲湯兩種功能的實(shí)現(xiàn)過程中，充分體現(xiàn)了智能控制的特點(diǎn)，煮飯和煲湯都設(shè)置了在一個(gè)特定的溫度范圍內(nèi)浮動(dòng)，完全智能化。 圖 燃?xì)庠羁刂葡到y(tǒng)總體設(shè)計(jì)圖 由 K 型熱電偶溫度傳感器采集溫度信號(hào)傳至 熱電偶數(shù)字轉(zhuǎn)換器 MAX6675，經(jīng)過AT89C51 單片機(jī)的數(shù)據(jù)處理，將四位溫度值存到相應(yīng)的單元進(jìn)行動(dòng)態(tài)顯示。一個(gè)正確的、好的總體往往決定一個(gè)系統(tǒng)的好壞。 總體設(shè)計(jì) 在設(shè)計(jì)或者研究一個(gè)系統(tǒng)的時(shí)候，在先開始的是一個(gè)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)。單片機(jī)在其中起主要控制作用。所以單片機(jī)在家用電器領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用是必然的和合理的。 家用電器的品種多，功能差異大，因此，要求單片機(jī)具有靈活的控制功能。一般電腦電飯煲的內(nèi)部只有一個(gè)單片機(jī)，這種控制系統(tǒng)是單核嵌入；對于分體式空調(diào)，則在室內(nèi)機(jī)和是室外機(jī)中分別有一個(gè)單片機(jī)，屬于雙核嵌入結(jié)構(gòu)。由于家用電器體積小，故要求控制體積更小，以便能嵌入其結(jié)構(gòu)之中。這和傳統(tǒng)機(jī)械型家用電器有很大區(qū)別，這 種區(qū)別除了導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的改變之外，還產(chǎn)生了很多新的功能。因此，家用電器是單片機(jī)應(yīng)用最多的領(lǐng)域之一?？梢怨?jié)能減排，提高廚房空氣質(zhì)量。通過查閱資料，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)在出現(xiàn)了很多為了節(jié)能環(huán)保而開發(fā)的燃?xì)庠钶o助產(chǎn)品。家電 智能化是未來生活必不可少的角色之一，它必將取得長遠(yuǎn)的發(fā)展。與傳統(tǒng)生活方式相比較，家電智能化可以為人們帶來更加愜意，輕松的生活?，F(xiàn)今，談的最多的就是智能。如果單純?yōu)榱斯δ苎邪l(fā)而延伸區(qū)開發(fā)其他產(chǎn)品，雖然可以獲得部分市場份額，但是最終難以形成忠實(shí)的消費(fèi)群。新功能的開發(fā)定位應(yīng)該是如何以不同的方式去實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的燃燒性能上，如是通過電控部分去實(shí)現(xiàn)簡潔性，還是通過其他方法去實(shí)現(xiàn)快捷性，這要結(jié)合公司的市場策略，產(chǎn)品細(xì) 分加以定奪和取舍。 （ 3）新功能的開發(fā)。材料的不同排列組合可以擴(kuò)充產(chǎn)品線，同時(shí)也給消費(fèi)者帶來利益點(diǎn)，帶來易用性。 （ 2）產(chǎn)品外觀。不同的烹飪習(xí)慣要求不同的火力大小，加上節(jié)能環(huán)保的大趨勢，又要求產(chǎn)品具有較高的效率。 （ 1）精控火力。必須要處理好產(chǎn)品燃燒功能、產(chǎn)品外形及新功能開發(fā)三者之間的關(guān)系。灶具競爭的主流是火力大小、節(jié)能與否。 w 燃?xì)庠畹那熬芭c展望 現(xiàn)階段，我國最主流的燃?xì)庠钍敲骰鹗饺細(xì)庠?，又叫大氣式灶?史密斯公司發(fā)明了世界上第一具用氣體燃料的家用取暖裝置。在 “ 本生燈 ” 出現(xiàn)之后不到一年，英國的霍丁頓 1915年，開始出現(xiàn)有恒溫器控制的燃?xì)庠睢?1836年夏天，在英國北安普敦開辦了一家 35名工人的工廠，專門生產(chǎn)燃 氣灶。