电热水壶控制系统的设计

南通农业职业技术学院

毕业论文（设计）

课题名称电热水壶控制系统的设计

专业及班级应用电子技术电子3092 学号 0962302223

姓名戚光利

指导老师顾诚甦

年月日

电热水壶控制系统的设计

摘要

本论文设计介绍了MCS-51系列单片机为控制芯片，对电热水壶工作进行控制的方法。通过电加热电路对水进行加热，并对水的温度进行采样，采样信号通过ADC0809将数字量送入单片机系统，经微机处理后，结合键盘控制实现LED显示，并可实现对水的温度的控制和超过水温的报警系统。

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，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，并可以通过控制器控制温度，同时当水加热超过指定的温度以后，蜂鸣器工作报警。

关键词单片机温度控制控制器

Design of control system for electric heating kettle

Abstract

The thesis introducts the method of use the series of MCS-51 one-chip computer which is the control chip to control the work of kettle heat with electric energy. Through electric heated circle, the water will be heated, then sample the temperature of the water. The sampling signal will set the mimic to the system of single chip computer through ADC0809, after is processed by the computer and controlled by the keyboard, it will be showed by LED monitor, at the same time, the system can control the temperature beyond the setting, the system of alarm will run.

The hardware of the one-chip computer controls the thermos which includes 8051 chips, 8255 chips, one-chip computer control circuit that address latch ,etc. make up temperature-measure circuit , circuit is changes by A/D, light-electricity and isolation circuit, keyboard and shows circuit、temperature heated circuit .The key circuit of the whole system is a control circuit of one-chip computer, finish the input and output of the signal conversion, can measure temperature sampled signal of input circuit which will deal with after processing then set to display and show to go on to outputting through A/D converter ADC0809, and can control the temperature through the keyboard, after heating and

exceeding designated temperature in water, at the same time, the buzzer is sound so as to alarm.

Keywords One-chip computer Temperature control Controller.

目录

1 引言 (1)

2电热水壶控制系统总体概述 (2)

2.1 电热水壶的工作情况 (2)

2.2 MCS-51单片机控制的总体介绍 (2)

3电热水壶控制系统的硬件设计 (3)

3.1温度检测电路和A/D转换器的电路 (3)

3.2 单片机8051芯片介绍和主要电路 (8)

3.3 8255输出口扩展 (14)

3.4 单片机的抗干扰电路 (16)

3.5 键盘及显示电路 (18)

3.6 加热电路和报警装置 (23)

4电热水壶控制系统的软件设计 (25)

4.1 总的程序设计框图 (25)

4.2 8255的程序设计 (26)

4.3 键盘和显示接口电路程序设计 (27)

全文结论 (34)

致谢 (35)

参考文献 (36)

1 引言

Intel公司在MCS-48系列单片微机的基础上，采用HMOS技术，研制出了8位高档的MCS-51系列产品微机。

该微机型在性能上有了很大的改进和提高：片内程序存贮器容量扩大了一倍，外部程序存贮器的寻址空间扩大到64K字节。片内数据存贮器扩大了一倍，外部数据存贮器的空间达到64K字节。并行I/O口线增加到32，且可进行位处理。MCS-51设有两个16位的定时器/计数器，且可程序设定多种工作方式。设有一个全双工串行I/O口，可程序设定4种工作方式，设有4个8位的通用工作寄存器区，可适应多级中断和子程序嵌套的情况，这样可避免寄存器内容进行栈保护操作，提高了中断响应速度，加速了子程序的调用，设有两个内部中断源和两个外部中断源，一个串行口中断源，可程序设定中断优先级，堆栈位置可允许设定，深度可在允许范围内选用。MCS-51指令系统增强了加，减，乘，除，比较，堆栈操作，因而运算功能大大加强。所设置的灵活的跳转指令，不仅能充分满足了实际应用的需要，而且可尽量减少程序存贮空间的占用，MCS-51内部设有可直接进行位寻址的存贮器、位处理指令、位处理累加和运算器等，因而为一种功能极强的位处理机。这为控制方面的应用和逻辑运算提供了很大方便。

从以上可见，MCS-51系列单片微机具有很强的功能，使用范围广，既可构成功能很强的复杂系统，也可组成较简单的应用系统。

目前，单片机在家电，工业生产等领域的应用非常广泛，为了适应不同产品对单片机的不同要求，半导体生产厂家生产出了各种规格的单片机。本文介