AT89S51单片机用于智能电饭煲硬件研究.doc

AT89S51单片机用于智能电饭煲硬件研究 　　摘要：随着新科技时代的到来，越来越多的新型智能化家电融入了我们的生活。而电饭煲作为与人们生活息息相关的家电，其功能也向着智能化的方向发展。本文主要探研究的内容是如何实现电饭煲自动煮饭、煮粥的功能。本文以美的FS406电饭煲为原型，分析了其控制面板上的核心功能。分析了AT89S51单片机在其中的应用。 关键词：AT89S51单片机 智能电饭煲 硬件分析与应用 新时代的智能化家电，从字面意义上我们就能很好的理解，即相对科技起步以前，在电器的控制上具有一定的人工智能功能和便捷功能的新一代家电。很多高科技技术已经逐渐运用到家电上面，使家电的控制系统能够具有类似于人的智能行为，比如自我调节，自我修正或者自我学习等等【1】。但是想要实现这些现代化和智能化的功能，仅仅通过一些简单的逻辑电路之类已经是很难做到的。所以，这就要求使用更为复杂的控制方法，例如本所介绍的电饭煲所使用的嵌入式系统，利用这嵌入式系统，可以很轻松的用程序实现整个过程控制。在新一代的家庭电器中，使用嵌入式控制系统进行各种功能的控制已经形成了一种趋势。目前，无论是在国外还是国内市场上销售的产品，如微波炉、电冰箱、洗衣机、电视机、DVD播放器等，很多新型号的电器都运用了这一技术。 电饭煲的发明已经半个世纪以前的事了，最早的电饭煲是由日本的公司于上个世纪50年代左右发明的，到现在，电饭煲已经成为了现代家庭必备的生活电器之一。随着电饭煲技术的发展，电饭煲的控制技术也经历了几个重要的阶段，首先是机械式控制，然后是电子式控制，再是微电脑控制。现在，我们正经历着一个电子科技技术和电脑技术飞速发展的时代，电脑芯片、网络和3G技术已经开始成熟和普及，成本也在大幅地下降，这就为我们提供了一个绝好的平台和环境，我们应该有理由也有信心将电饭煲的控制技术作一次大的提升。我国从70 年代末开始生产电饭煲，第一台简易电饭煲是由湛江市家用电器工业公司于1976年生产的。国内电饭煲市场在最近一二十年开始了飞速发展，市场总量不断扩大，涌现了苏泊尔、美的等一线品牌。技术在不断的推陈出新、更新换代，越来越接近日本韩国等先进水平。例如本文研究用的模板电饭煲：美的FS406电饭煲，这款产品具有24小时预约定时，更实用方便，精确到10分钟，操作更加方便。它具有传统机械式产品所做不到的智能控温，保证米饭的可口程度，是新一代高科技电饭煲的典型代表。本文将分析电饭煲是如何以单片机为核心的嵌入式系统应用到电饭煲上，以实现电饭煲烹煮可口的基本设计要求。 因此，单片机在智能电饭煲控制系统中的应用，以单片机为核心，包括温度传感器部分、时间预约部分、LCD电子显示屏部分、外部键盘接口、加热盘部分、蜂鸣报警器部分。使其具备智能电饭煲基本功能【2】。AT89S51芯片价格比较便宜，单片售价不超过5元。且性能强大，灵活性高，能够提供LCD液晶及外接按键实现人机交互，具有完整的输入输出、控制端口、以及内部程序存储空间。单片机是整个电饭煲的心脏，对系统起监控、调节作用，且进行相关处理。所以新型厂家在选择电饭煲心脏时，参考了以下标准：（1）内部资源：如果想要外部所接元件越少，那么所选择的单片机本身内部的存储资源就需要越多，这样可以提高系统的各项技术指标。（2）存储空间：单片机的内存容量以及可以扩展到外部的存储器要大于实际设计系统所需要的容量。（3）运行速度：设计时所选择的单片机，其运算速度要和系统匹配。（4）特殊功能：指的是安全及稳定性能、故障监视、断电之后保护系统和功耗低。（5）可用性：指的是所选择的指单片机是否可以被尽可能的开发和利用。对于硬件方面来说，新型的AT89S51可以兼容MCS-51的指令系统，其抗干扰能力很强并且功耗非常小，能够更好的节能。在程序修改方面，AT89C51可以直接用电源（+5V或12V）擦除。当然其工作电压范围比较大（2.7V-6V），这也是AT89C51被普遍应用的另一个原因。AT89S51单片机，其工作特性如下：（1） 含有4K个字节的可编程存储器，具有1000次可循环写/擦功能；（2） 其内部数据存储器容量很大（128*8），另外具有32个可供编程的I/O接口；（3） 含有两个六位的计数器和定时器，并且包含六个中断源；（4） 其全静态工作区域为：0Hz-24MHz；由上述工作特性参数可以看出AT89S51单片机的性能十分可靠，而且功耗非常低，功能很强大。因此，对于厂家在设计电饭煲来说AT89S51单片机是不二之选。 为本系统的其他电路提供工作所需要的电源。是由变压器降压后得到的交流电压经过全波整流电路和滤波电路变成电器用的直流电，再经过三固定输出电压的集成稳压电路的稳压输出稳恒直流电源，为单片机及其周围电路提供工作需要的电源0。LM7