1系统方案选择与比较-华中科技大学电工电子实验示范中心.doc

智能电热水壶 班级： 华中科技大学控制科学与工程系测控0901班 成员： 张琰 学号: U200914480 刘畅 U200914483 谢翔 U200914495 指导 老师： 张林 2012-6-3 题目 制作一个智能电热水壶，使用单片机进行控制，使其实现包括水加热，实时水温显示，90~100度水温度保持，100度沸腾断电等功能。 摘要： 智能化是当前家电发展的一个趋势，也是科学技术发展后的必然结果。热水壶作为非常常见的一种家电产品，和单片机结合后也将取得很好的智能化的效果。本文以最普通的电炉，不锈钢杯为研究对象，完成了整体的设计方案，使用温度传感器检测温度，单片机作为控制核心，IGBT作为控制器件，PID为控制方法，实现了电热水壶水加热，实时水温显示，某一设定温度下水温的保持，100度沸腾断电，加热时间预设定，加热温度预设定，异常情况报警断电的功能。 关键词：电热水壶；单片机；温度检测；IGBT TOPIC Abstract: Intelligence is not only a trend of household electric appliances development but also the necessary result of technology advance. As a kind of usual household electric appliance, thermos could become intelligent after being combined with SCM. Taking the most common electric stove, stainless steel cup, we completed the overall design. By the use of temperature sensors to detect temperature, the MCU as control center, the IGBT as a control device, the PID control method to achieve the electric kettle heating, real-time temperature show, to maintain a set temperature, 100 degrees of boiling power auto-cut-down, the heating time pre-set, heating temperature pre-set, abnormal condition alarm, etc. Keywords: IGBT,SCM, electric kettle, temperature detect 目录 一、系统设计目标 5 1. 基本设计目标 5 2. 发挥与拓展 5 二、系统方案设计与论证 5 1 系统方案选择与比较 5 2. 系统框图和方案描述 8 三、单元电路设计与功能实现说明 9 1、单元电路设计(模块) 9 测温电路： 9 IGBT驱动电路 10 强电部分和电压模块 11 按键和LCD部分 12 2、流程图 13 3、总电路图 14 4、电路元器件清单 15 四、设计目标功能的实现 16 五、测试方案与测试结果 18 1. 测试方案 18 2. 测试仪器 18 3. 测试结果 18 六、分工情况 19 七、收获、体会与建议 19 八、结语 21 九、致谢 22 附录一：系统源码清单 22 一、系统设计目标 1. 基本设计目标 水加热 实时水温显示 90~100度水温度保持 100度沸腾断电 2. 发挥与拓展 加热时间预设定 温度预设定 异常情况报警断电 二、系统方案设计与论证 1 系统方案选择与比较 本设计的核心思路在于单片机得到当前水温，并相应的对电炉的通断进行控制。 单片机统一使用了ADI公司的Aduc7026，方案的选择存在于测温的方式和控制电炉的通断，也就是强电的控制。 测温方案一： 使用集成芯片DS18B20。该芯片只需要一条口线通信，简化了分布式温度传感应用，无需外部元件，可用数据总线供电，直接连接到单片机上即可使用，电压范围为3.0 V至5.5 V，测量温度范围为-55 ° C至+125 ℃ 。-10 °C至+85 ° C范围内精度为±0.5 °C。温度传感器可编程的分辨率为9~12位 温度转换为12位数字格式最大值为750毫秒 用户可定义的非易失性温度报警设置。 测温方案二： 使用ADI的温度传感芯片AD590。AD590是单片集成两端感温电流源，其输出电