单片机智能豆浆机课程设计

电气与电子信息工程学院

《单片机》课程设计报告

题目：智能豆浆机

专业班级：电气工程及其自动化2012级（3）班学号： 201240220329 姓名：陈俊亚

同组人：李越

指导教师：胡蔷黄磊

设计时间：2014年12月15日-2014年12月19日设计地点： K2-407单片机、微机原理实验室

2014年10月

课程设计任务书

2014 ～2015 学年第1学期

一、课程设计题目：（智能豆浆机）

二、课程设计要求

1. 根据具体设计课题的技术指标和给定条件，以单片机为核心器件，能独立而正确地进

行方案论证和电路设计，完成仿真操作。要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整；

2. 熟悉、掌握各种外围接口电路芯片的工作原理和控制方法；

3. 熟练使用单片机汇编语言或C51进行软件设计；

4. 熟练使用Proteus、Keil软件进行仿真电路测试；

5. 熟练使用Protel软件设计印刷电路板；

6. 学会查阅有关参考资料和手册，并能正确选择有关元器件和参数；

7. 编写设计报告，参考毕业设计论文格式。

（1）根据课题要求确定系统设计方案；

（2）绘制系统框图、系统仿真原理图（印刷电路板图），列出元器件明细表；

（3）计算电路参数和选择元器件，画出软件流程图（列出程序清单）；

（4）打印仿真结果，根据测试结果进行误差分析与修改调整；

（5）对设计进行全面总结。

三、课程设计内容（含技术指标）

1.它能实现三种模式选择，同时模式、加热总时间、粉碎总时间依次在前三个数码管显示器上显示。选择模式完成后，按照规定的时间完成加热、粉碎、加热、粉碎、加热、显示温度到完成报警整个加工过程，加热和粉碎状态分别用P3^6和P3^7口接发光二级管模拟。

2.它能实现烧干、液体溢出容器的优先级断电报警和加热时水泡超过液位时的停止加热，延时等待水位下降后继续加热的液体控制功能。

3.扩展部分：它扩展实现了计时功能，用数码管的后三位动态显示，计时的目的是看在已选的模式下，看距离全过程完成还有多长时间；还可以通过现实的时间判断，报警是中途烧干，液体溢出容器的报警还是工作全过程结束的报警，有一定的智能性。

4.它能在上电、复位之后显示666666六位数字，可以通过改变初始值，实现显示任意六位数字或者其他字母。

5.温度显示模块，采用DS18B20芯片来显示，测量的温度为-55~125度。

目录

一绪论 (1)

1.1 引言 (1)

1.2 原理框图 (1)

二系统硬件电路设计 (2)

2.1单片机的选择 (2)

2.2 温度检测电路设计 (3)

2.2.1 DS-18B20数字温度传感器介绍 (3)

2.2.2 电路设计 (4)

2.3 复位电路的设计 (4)

2.4 报警电路的设计 (5)

2.5 按键电路的设计 (5)

2.6 关于芯片的介绍 (6)

2.6.1 芯片DIR 8286 (6)

2.6.2 芯片74LS245 (6)

2.6.3 芯片74LS138 (7)

2.6.4 共阴极数码管 (7)

三系统软件设计 (8)

3.1 加热粉碎完成报警及液位控制模块的流程图 (8)

3.2 计时模块框图 (8)

3.3定时程序框图 (9)

3.4总框图 (10)

四仿真结果及分析 (11)

4.1 上电和复位时的仿真 (11)

4.2 模式一的仿真结果 (11)

4.3 模式二的仿真结果 (12)

4.4 模式三的仿真结果 (12)

4.5 模式一报警时的仿真结果 (13)

4.6 按下四键的温度仿真 (13)

五.课程设计小结 (14)

一 绪论

1.1 引言

通过键盘来选择豆浆机的工作模式，加热粉碎有一定的延时时间，液位控制模块可用外部中断来实现，烧干、外部溢出可用中断INT0、P3^2来实现，设为高优先级的中断，加热液体控制模块也可用外部中断INT1、P3^3来实现，同时还具备显示温度模块及定时功能。

1.2 原理框图

本智能豆浆机控制系统设计原理如图1.1所示:

图1.1 智能豆浆机控制系统框图

系统主要有：显示模块、时钟模块、复位模块、定时控制模块、按键模块 。

说明：AT89S52的P0口接74LS245的A0~A7口，用来驱动数码管显示，完成数据传输；单片机的P2.1~P2.3接键盘的1、2、3来控制豆浆机模式的选择，P2.5~P2.7接键盘的A 、B 、C 端来控制温度显示、粉碎溢出的功能；单片机的P1.3口接温度传感器通过数码管来显示温度；P3.2与P3.3两个外部中断来实现加热烧干的功能；P3.6~P3.7接两个LED 灯分别表示加热和粉碎。

二系统硬件电路设计

2.1单片机的选择

AT89S52是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，AT89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。

RST ：AT89S52的复位信号输入引脚，高电位工作，当要对芯片又时，只要将此引脚电位提升到高电位，并持续两个机器周期以上的时间，AT89S51便能完成系统复位的各项工作，使得内部特殊功能寄存器的内容均被设成已知状态。

P0口(P0.0~P0.7)是一个8位漏极开路双向输入输出端口，当访问外部数据时，它是地址总线（低8位）和数据总线复用。外部不扩展而单片应用时，则作一般双向I／O口用。P0口每一个引脚可以推动8个LSTTL负载。

P2口(P2.0~P2.7)口是具有内部提升电路的双向I/0端口(准双向并行I/O 口)，当访问外部程序存储器时，它是高8位地址。外部不扩展而单片应用时，则作一般双向I／O口用。每一个引脚可以推动4个LSTL负载。

P1口(P1.0~P1.7)口是具有内部提升电路的双向I/0端口(准双向并行I/O 口)，其输出可以推动4个LSTTL负载。仅供用户作为输入输出用的端口。

P3口(P3.0~P3.7)口是具有内部提升电路的双向I/0端口(准双向并行I/O 口)，它还提供特殊功能，包括串行通信、外部中断控制、计时计数控制及外部随机存储器内容的读取或写入控制等功能。

主要性能特点：

1、4k Bytes Flash片内程序存储器；

2、128 bytes的随机存取数据存储器（RAM）；

3、32个外部双向输入/输出（I/O）口；

4、5个中断优先级、2层中断嵌套中断，6个中断源；

5、2个16位可编程定时器/计数器；

6、2个全双工串行通信口；

7、看门狗（WDT）电路；

8、片内振荡器和时钟电路,与MCS-51兼容；

9、全静态工作：0Hz-33MHz；

10、三级程序存储器保密锁定；

11、可编程串行通道,低功耗的闲置和掉电模式；

12、26个SFR 它们在RAM的80H-FFH中；

13、3个程序加密锁定位。AT89S51共有40个引脚，如果按照它们的功能来分类，它们可分为4大类。其中包括：

（1）VCC、VSS属于电源引脚；

（2）XTAL1和XTAL2属于时钟引脚；

（3）RST、EA/VPP、PSEN和ALE/PROG属于控制引脚；

（4）P0.0~0.7、P1.0~1.7、P2.0~2.7及P3.0~3.7这些引脚属于I/O口引脚。在本系统单片机使用的功能有：