【正文】 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 。運(yùn)行中的復(fù)位操作不會(huì)改變片內(nèi) RAM 的內(nèi)容。單片機(jī)復(fù)位操作使單片機(jī)進(jìn)入初始化狀態(tài)。 此設(shè)計(jì)單片機(jī)時(shí)鐘電路如圖 3 所示 內(nèi)江師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 C230P FY111. 0596M H ZC330P F單片機(jī)外圍電路985 0_D 0985 0_D 1985 0_D 2985 0_D 3985 0_D 4985 0_D 5985 0_D 6985 0_D 7S W _1W _ C L KL 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 D10U189C 52 圖 3 單片機(jī)的時(shí)鐘電路 （ 2） 單片機(jī)的復(fù)位電路 系統(tǒng)開(kāi)始運(yùn)行和重新啟動(dòng)靠復(fù)位電路來(lái)實(shí)現(xiàn)，復(fù)位使 CPU 和其它部件處于一個(gè) 確定的初始狀態(tài)，從這個(gè)狀態(tài)開(kāi)始工作。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。 電源轉(zhuǎn)換電路 V i n1GND2+ 5 V3U 1 2M C 7 8 0 5 TC30 . 1 u fC70 . 1 u fC20 . 1 u fC50 . 1 u fT1T R A N S 1D4D1 D2D5V C C12J1C O N 2C43 3 0 0 u fC63 3 0 0 u f 圖 2 電源轉(zhuǎn)換電路 T1 為電為源變壓器，它將交流電網(wǎng)電壓 220V 變成整流電路要求的交流電壓， 電壓經(jīng)過(guò)四個(gè)二極管兩兩導(dǎo)通整流濾波后，再經(jīng)過(guò) 三端穩(wěn)壓 芯片 7805 就可以將原來(lái)交流 220V的電壓轉(zhuǎn)換成直流電壓為 +5V，即可以得到報(bào)警電路和溫度檢測(cè)電路所需要的電壓值。整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵電路是單片機(jī)控制電路，是整個(gè)控制的核心，完成信號(hào)的輸入和輸出的轉(zhuǎn)換，即可將溫度檢測(cè)電路采樣的輸入的信號(hào)通過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC0809 進(jìn)行處理加工后輸出內(nèi)江師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 到顯示器進(jìn)行顯示，并可以通過(guò)鍵盤對(duì)溫度進(jìn)行控制， 與 此同時(shí)當(dāng)水加熱超過(guò)指定的溫度以后，蜂鳴器工作報(bào)警。 （ 4）三位數(shù)碼管在設(shè)置溫度操作時(shí)顯示當(dāng)前設(shè)置的溫度，另三位數(shù)碼管其余時(shí)間實(shí)時(shí)顯示電熱水壺中水的實(shí)際溫度。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。上電復(fù)位后，設(shè)置溫度初值為 20 度，每按一下按鍵，溫度設(shè)置值就會(huì)增加 1 度，整個(gè)溫度設(shè)置值在 20— 100度之間循環(huán)。 針對(duì)以上不足，在本設(shè)計(jì)方案中，用 MC51 單片機(jī)作為控制芯片，管理整個(gè)電熱水壺的工作情況，構(gòu)成了一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)，而且增加了三個(gè)按鍵和六位數(shù)碼管顯示。 （ 2）當(dāng)只需要加熱到沸點(diǎn)以下某一溫度時(shí)，不能及時(shí)給出聲音報(bào)警信號(hào)。 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。以 MCS51 系列單片機(jī)為控制芯片制作的智能電熱水壺可靠性高，抗干擾性強(qiáng)，適用溫度范圍廣，在各種惡劣的環(huán)境下都能可靠的工作。本文設(shè)計(jì)了一種以MCS51 系列單片機(jī)為控制芯片，對(duì)電熱水壺工作進(jìn)行控制的方法。并具備智能化的聲光報(bào)警系統(tǒng)等功能；而比較不智能化的智能熱水壺一類，通過(guò)利用水沸騰時(shí)會(huì)產(chǎn)生蒸汽這一現(xiàn)象，用蒸汽壓力控制開(kāi)關(guān)的閉合來(lái)實(shí)現(xiàn)智能熱水壺的控制，智能化程度較低。 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。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)銷售量在 1400 萬(wàn)臺(tái)左右，市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 20 億元。 Controller. 內(nèi)江師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 1 前 言 經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，中國(guó)電熱壺市場(chǎng)已經(jīng)進(jìn)入成熟期。 內(nèi)江師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) iii Abstract After decades of development, China electric pot of market has entered into the mature period. Within the industry as projections, 2020 domestic electric kettle of expected sales in 14 million Taiwan or so, the size of the market will reach 2 billion yuan. The rapid growth of the market that electric kettle this this have no too many small home appliance product read became very conspicuous. The current domestic hot water is intelligence through the temperature sensor measuring temperature, temperature signals to the microcontroller treatment, SCM according to deliver of temperature, the temperature sensor signal, and makes the corresponding mand, control the switch of hot water, power and so on, but the lack of hydrological display and alarm system. This paper studies a MCS51 series microcontroller as control chip, the hot water control system of the work. Through the electrical heating water and realtime sampling circuit heating water temperature, will sampling signal after conversion module into SCM system, after singlechip microputer system processing, the bination of the keyboard control realization of water temperature and water temperature of LED display more than alarm prompt. The whole system hardware circuit of microputer control circuit, temperature detection circuit, A/D circuit, keyboard and display circuit and temperature heating circuit five parts, bined with the programming software with the chip the hardware of control. Key words: Onechip puter。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。 本論文研究一個(gè)以 MCS51 系列單片機(jī)為控制芯片，對(duì)熱水壺工作進(jìn)行控制的系統(tǒng)。市場(chǎng)迅猛的增長(zhǎng)使電熱水壺這個(gè)本無(wú)太多看點(diǎn)的小家電產(chǎn)品開(kāi)始變的很引人注目。內(nèi)江師范學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) i 目 錄 1 前 言 ................................................................... 1 2 熱水壺控制系統(tǒng)總體概述 ................................................... 2 熱水壺的工作情況 ................................................... 2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖 ................................................... 2 3 電熱水壺控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) ............................................... 4 電源轉(zhuǎn)換電路 ....................................................... 4 單片機(jī)最小系統(tǒng) ..................................................... 4 A/D 轉(zhuǎn)換電路 ....................................................... 2 溫度檢測(cè)電路 ....................................................... 4 鍵盤及顯示電路 ..................................................... 6 鍵盤輸入特點(diǎn) ..................................................... 6 LED 顯示電路的原理 ............................................... 7 鍵盤及顯示電路 ................................................... 8 加熱電路和報(bào)警裝置 ................................................. 9 加熱電路 ......................................................... 9 報(bào)警裝置 ........................................................ 10 4 單片機(jī)的軟件設(shè)計(jì) ........................................................ 11 總的程序設(shè)計(jì)框圖 .................................................. 11 8255 的程序設(shè)計(jì) ................................................... 12 鍵盤和顯示接口電路程序設(shè)計(jì) ........................................ 13 5 結(jié)論 .................................................................... 18 參 考 文 獻(xiàn) ............................................................... 19 致 謝 .................................................................... 20 附錄 A 系統(tǒng)電路總圖 ....................................................... 22 附錄 B PCB 版電路圖 ........................................................ 23 內(nèi)江師范學(xué)院