毕业论文《单片机原理及应用》期末课程设计--基于单片机的电热水壶控制系统.doc

数理与信息工程学院 《单片机原理及应用》期末课程设计 题 目： 基于单片机的电热水壶控制系统 专 业： 计算机科学与技术 班 级： 计算机072班 姓 名： 朱 妍 学 号： 指导老师： 余 水 宝 成 绩： ( 2009.12 ) 目 录 第1节 引 言……………………………………………………………………………3 1.1 热水壶的工作情况—100度之间循环。 2)这个按键还具有启动电热水壶开始工作的作用。当每次电源接通后，只有按键按下过之后，电热水壶才开始加热，这样，可以防止电源误接通时电热水壶一直加热，引发事故。 3)当加热到设置温度时，单片机会控制停止加热，并通过蜂鸣器给出声音提示。 4)三位数码管在设置温度操作时显示当前设置的温度，另三位数码管其余时间实时显示电热水壶中水的实际温度。 第2节 电热水壶控制系统的硬件设计 2.1 MCS-51单片机控制的总体介绍 硬件设计的总电路连接框图如下图： 图1-1 硬件设计的总电路连接框图 单片机控制热水壶的硬件构成包括8051芯片、8255芯片、地址锁存器等组成的单片机控制电路、温度检测电路、A/D转换电路、光电隔离电路、键盘及显示电路和温度加热电路。整个系统的关键电路是单片机控制电路，是整个控制的核心，完成信号的输入和输出的转换，即可将温度检测电路采样的输入的信号通过A/D转换器ADC0809进行处理加工后输出到显示器进行显示，并可以通过键盘对温度进行控制，如此同时当水加热超过指定的温度以后，蜂鸣器工作报警。并对其中部分电路编制子程序，以及相应的软件设计。 2.2 温度检测电路和A/D转换器的电路 2.2.1 AD590温度传感器的概念 AD590是一种二端式的集成温度传感器。 图2-2-1 AD590引脚图 其主要技术参数有： 1)范围为-55~+150℃。 2)电压为+4~+30V，由于AD590是一种恒流源形式的温度传感器，只需在其二端加上一定工作电压则其输出电流随温度变化而变化，其线性电流输出为，即温度每变化1℃，其输出电流变化1μA；它以热力学温标零点作为零输出点，因此在25℃时，其输出电流为298.2μA。 3)经过激光平衡调整，AD590的校准精度可达+和-0.5℃，全温区范围线性度可达+和-0.3℃（AD590M）当其在10℃温区范围内校正后测量，精度可达+和-0.1℃，在全温区范围内（-55~+145℃）使用，精度也可高达+、-1℃。 由于AD590是一种电流型的温度传感器，因此具有较强的抗干扰能力，适用于计算机进行远距离温度测量和控制，远距离信号传递时，可采用一般的双绞线来完成，其电阻比较大，因此不需要精密电源对其供电，长导线上的压降一般不影响测量精度；不需要温度补偿和专门的线性电路。 2.2.2 温度检测电路 图2-2-2 电源转换电路 在介绍温度检测电路之前，首先要说明一下电源转换电路。电压经过四个二极管两两导通整流滤波后，再经过电压转换芯片7805就可以将原来交流220V的电压转换成直流电压为+5V，即可以得到报警电路和温度检测电路所需要的电压值。 温度检测电路由温度传感器AD590等组成，直接输出电流1μA/K，输出电压为100mV/℃，经运算放大器LM358进行I/V转化后，再经A/D转换通道送到微处理器中，R6、R5、R2用于相互配合调节温度测量的满刻度值。 图2-2-3温度检测电路 当传感器AD590所处温区发生1℃的温度变化时，流过其所在回路的电流即产生1μA的变化，则其输出电压的变化为： AD590的输出电流值说明如下： (-273℃)为基,每增加1,它会增加1μA输出电流,因此在室温25时,其输出电流的值为Io乘上10K,以室温25而言,输出值为?Vo时,不可分出任何电流,否则量测值会不。?AD590的输出电流(T为摄氏温度),因此量测的电压 。 图2-2-4 A/D转换的连接电路 由图2-2-4可以看出ADC0809时钟CLK由8051ALE信号提供，ALE信号频率为f/6。用地址线低8位A0、A1、A2（P0.0~P0.2）接0809的A、B、C三端用来对8路模拟通道进行选择。EOC经非门与8051 相接，0809与8051采用中断方式联络，外部中断1服务子程序读A/D转换结果，并启动下一次转换。 0809启动条件如下