单片机烧水壶控制器系统设计.doc

目录 摘要 - 2 - 第1章 绪论 - 3 - 1.1 引言 - 3 - 第2章 烧水壶控制器的设计 - 4 - 2.1 单片机的概述 - 4 - 2.1.1 80C51系列概述 - 4 - 2.1.2 80C51典型产品资源配置 - 6 - 2.1.3 80C51的引脚封装及内部结构 - 6 - 2.1.4 控制器 - 7 - 2.1.5 单片机工作的基本时序 - 8 - 2.2系统设计 - 9 - 2.2.1 设计分析 - 9 - 2.2.2 AT89S51芯片 - 10 - 2.2.3 简述DS18B20 - 12 - 2.2.4 硬件电路设计 - 14 - 2.2.5 电路原理图 - 15 - 第3章 程序设计 - 16 - 3.1程序框图 - 16 - 3.2源程序 - 17 - 结论 - 20 - 致谢 - 22 - 摘要 本系统是以AT89S51单片机为核心的温度控制器的设计,在该设计中采用专用集成温度传感器DS18B20作为数据采集传感器对电烧水壶的温度进行实时精确测量,由于DS18B20集成了数据采集、模数转换一体，从而更方便地实现自动检测,并利用数码管显示当前温度使本系统更直观。最终实现热水壶自动烧水、保温。 关键词：烧水壶 温度传感器 单片机 第1章 绪论 1.1 引言 在较复杂的工业系统中，经常要采用分布式测控系统完成大量的分布参数的采集。在这类系统中，采用单片机作为分布式系统的前端采集模块，系统具有运行可靠，数据采集方便灵活，成本低廉等一系列优点。 在交通领域中，汽车、火车、飞机、航天器等均有单片机的广泛应用。如汽车自动驾驶系统、航天测控系统、黑匣子等。 家用电器是单片机的又一重要应用领域，前景十分广阔。如空调器、电冰箱、洗衣机、电饭煲、高档洗浴设备、高档玩具等。 烧水壶属于西式小家电产品，在中国发展的历史虽然短暂，但发展的速度非常迅猛。在中国国内，很早就开始电水壶行业的生产，生产时间大概有15年的时间，但主要以出口为主。电水壶最大的市场在欧洲。而中国国内销售电水壶只有10年的时间。据英国STRTX公司(著名电水壶温控器生产厂家)预测2009年大概有2000—2200万台的销售量，是世界上增长速度最快的市场之一，增幅约30%以上。电水壶产品相对其它小家电产品比较特殊，需要对液体进行加热，对安全性有着极高的要求。据国家质检总局在2006年8月份发布的质量抽查结果显示，有7项电气安全项目指标不合格，包括对触及带电部件的防护、输入功率和电流、耐潮湿。非正常工作、结构、电源连接和外部软线、螺钉和连接。这表明，虽然电水壶虽然拥有着广阔的市场前景，但质量安全问题也是异常突出的，如何引导行业向健康有序的方向发展，是这个行业当中的人切实要考虑的问题。 从温控器的发展历史上来看，自动断电的历史已经有30年的历史，最开始电水壶的温控器采用发热管加热方式，现在的流行趋势是底盘加热方式，这种方式是一个可以将功率做得更大，并且外观比较好，360度的接口，更人性化的设计，电水壶市场的主流正在朝着这个方向走，在欧洲直插式的份额已不到20%，近80%的市场都是底盘式的。但在中国国内这种流行趋势的发展还需要一段时间，虽然目前在售超过50%以上都是底盘式的，但直插式的还有一定的市场份额，且在很长一段时间里依然占据这个市场，由于本身电热水壶市场的保有量不高，更新换代的市场较小，大多数消费者仍然会选择价格相对较低的直插式电水壶产品，购买低端电热水壶产品的消费者占据相当大的市场。 电水壶刚刚出道的几年间，中国家庭传统使用的电暖瓶并没有丢弃，就是因为原来电水壶除了快捷之外并没有保温功能，这是不符合中国人传统饮水习惯的。近几年电水壶这个西式小家电产品入乡随俗，出现了具有保温功能的电水壶，这一功能的出现，会让电热水壶得到更广泛的认同，获得更大的市场发展。可以满足泡荼，冲奶粉等需要热水的功能需求。 电水壶产品在未来的几年间依然会保持着持续的增长，增长的前提是行业中的各个品牌不断的技术创新，认真研究消费者的需求，真正让这个西式小家电成为国内消费者不可或缺的产品。 第2章 烧水壶控制器的设计 2.1 单片机的概述 单片机是由运算器、控制器、存储器、输入设备以及输出设备共五个基本部分组成的。单片机是把包括运算器、控制器、少量的存储器、最基本的输入输出口电路、串行口电路、中断和定时电路等都集成在一个尺寸有限的芯片上。 通常，单片机由单个集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。 单片机经过1、2、3、3代的发展，目前单片机正朝着高性能和多品种方向发展，它们的CPU功能在增强，内部资源在增多，引脚的多