《微電腦控制藥膳煲的控制部分設(shè)計(jì) 電子信息工程畢業(yè)設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《微電腦控制藥膳煲的控制部分設(shè)計(jì) 電子信息工程畢業(yè)設(shè)計(jì)（34頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 微電腦控制藥膳煲的控制部分設(shè)計(jì) 電子信息工程專 業(yè) 摘要 近年來(lái)，隨著國(guó)家政策法規(guī)的扶持，以及人們對(duì)生活質(zhì)量的追求逐漸增高，以自然 療法為特點(diǎn)的中醫(yī)藥文化受到越來(lái)越多人的關(guān)注，尤其是食療養(yǎng)生，以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在 人們的日常生活中逐漸占據(jù)了一定地位.這使得食具藥膳煲逐漸成為家庭不可缺少的電器 設(shè)備. 由于用單片機(jī)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品具有體積小、價(jià)格低、功能全、應(yīng)用靈活等特點(diǎn)，所以 單片機(jī)得到了不斷的向前發(fā)展. 本文主要研究用單片機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)一種藥膳煲的定時(shí)控制，要求能達(dá)到產(chǎn)品規(guī)定的功 能.首先，介紹了藥膳煲及單片機(jī)的概念和關(guān)鍵技術(shù)，說(shuō)明了單片機(jī)技術(shù)在藥膳煲控制系 統(tǒng)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì).其次，在分析藥膳煲控制系統(tǒng)的

2、特點(diǎn)與需求的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一種微電腦 控制藥膳煲的控制系統(tǒng)，然后分析了系統(tǒng)中使用的電源電路，復(fù)位電路，保護(hù)電路.最后 利用美國(guó) ATMEL 公司生產(chǎn)的 AT89C52 單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)控制系統(tǒng).實(shí)現(xiàn)的功能是：用單片 機(jī)電路和程序來(lái)控制燒煮的溫度和時(shí)間，通過(guò)按鍵進(jìn)入中斷，有幾檔時(shí)間設(shè)定，工作狀 態(tài)分為煲煮和保溫，前后工作溫度范圍不同，模擬傳統(tǒng)熬藥過(guò)程中的大火加熱與文火慢 煮，達(dá)到充分釋放食材中藥分的效果，同時(shí)數(shù)碼管顯示設(shè)定時(shí)間與剩余時(shí)間. 關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；模塊化 C 語(yǔ)言程序；溫度控制；藥膳煲 Abstract I ABSTRACT In recent years, with the support

3、 of national policies and regulations, as well as the people to the pursuit of quality of life is gradually increased, to the natural therapy for TCM culture characteristics are more and more peoples attention, especially diet regimen, with its unique advantages in peoples daily life gradually occup

4、y a certain position. This makes the tableware medicated pot gradually become the electrical equipment family indispensable. Due to the use of single-chip design of product has the characteristics of small volume, low price, complete functions, flexible application, so the chip has been in constant

5、development. This paper studies the timing control of the micro-controller technology to design a Diet pot, to achieve the products specified function. First of all, Diet pot and micro-controller concepts and key technologies, the application advantages of the single-chip technology in the Diet pot

6、control system. Secondly, on the basis of analysis of the characteristics and needs of the Diet pot control system, the design of a microcomputer control Diet pot control system, focusing on the architecture of the system proposed key module, temperature detection module, digital display module, pow

7、er module and The design requirements of the power device control module, and then analyze the power supply circuit used in the system, reset circuit, protection circuit. Finally, use the United States ATMEL AT89C52 micro-controller to design a control system. The functions are: single-chip circuit

8、and procedures to control the cooking temperature and time, interrupt button to enter the file time setting work state is divided into the pot to cook and insulation, before and after the operating temperature range to simulate the traditional decoct medicinal herbs the fire in the process of heatin

9、g and simmer, to achieve full release of the effect of the ingredients of Chinese medicine, digital tube display setting time and remaining time . Keywords: Micro-controller; modular C language program; temperature control; medicinal cooker 目錄 目 錄 第 1 章 緒論 .1 1.1 課題背景 .1 1.1.1 課題來(lái)源與意義.1 1.1.2 藥膳煲的簡(jiǎn)介

10、.1 1.2 研究?jī)?nèi)容 .1 1.3 擬采用的研究方法 .1 第 2 章 相關(guān)知識(shí)及原理介紹 .3 2.1 藥膳煲工作原理 .3 2.2 單片機(jī)介紹 .3 2.3 單向可控硅介紹 .3 2.3.1 單向可控硅的工作原理.3 2.3.2 單向可控硅的使用注意事項(xiàng).3 2.4 繼電器介紹 .4 2.4.1 繼電器的工作原理和特性.4 2.4.2 繼電器的作用.4 2.4.3 繼電器的技術(shù)參數(shù).4 2.4.4 繼電器的參數(shù)選擇.5 2.4.5 繼電器的測(cè)試點(diǎn).5 2.5 74HC138 3-8 譯碼器介紹 .5 2.6 74HC245 8 位鎖存器介紹 .6 2.7 三端穩(wěn)壓器 LM7805 介紹

11、.6 2.7.1 LM7805 在使用時(shí)的注意事項(xiàng).6 2.7.2 LM7805 的引腳序號(hào)與引腳功能.7 2.8 電壓比較器 LM393 介紹 .7 第 3 章 控制電路設(shè)計(jì) .9 3.1 藥膳煲的總電路設(shè)計(jì)方案 .9 3.2 各模塊電路的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) .9 目錄 i 3.2.1 單片機(jī)及其外圍電路.9 3.2.2 時(shí)間顯示電路與數(shù)碼管電路.10 3.2.3 按鍵電路.11 3.2.4 溫度檢測(cè)電路.12 3.2.5 訊響電路.13 3.2.6 加熱電路與溫度控制電路.14 3.2.7 電源電路.15 第 4 章 軟件設(shè)計(jì) .17 4.1 C 語(yǔ)言介紹 .17 4.2 軟件編程構(gòu)思 .17 4.

12、3 藥膳煲工作程序 .17 4.4 總程序框圖 .18 4.5 C 語(yǔ)言控制程序部分 .18 第 5 章 結(jié)論與展望 .19 5.1 結(jié)論 .19 5.2 不足之處及未來(lái)展望 .19 5.3 個(gè)人體會(huì)與收獲 .19 參考文獻(xiàn) .21 致 謝 .23 附錄 A：設(shè)計(jì)原理圖 .25 附錄 B：C 語(yǔ)言程序 .26 微電腦控制藥膳煲的控制部分設(shè)計(jì) 0 第 1 章 緒論 1.1 課題背景 1.1.1 課題來(lái)源與意義 市場(chǎng)上已有微電腦控制藥膳煲的產(chǎn)品銷售及功能介紹，本課題是根據(jù)微電腦控制藥 膳煲的原理，選用 STC89C52 單片機(jī)（市場(chǎng)上的全自動(dòng)藥膳煲不使用該單片機(jī)，由于比 較熟悉 MCS-51 系列

13、單片機(jī)，故選用該單片機(jī)）對(duì)藥膳煲的控制電路及軟件編程進(jìn)行設(shè)計(jì)， 要求能達(dá)到產(chǎn)品規(guī)定的功能.微電腦控制藥膳煲由單片機(jī)作為控制器，加上溫度檢測(cè)電路、 數(shù)碼顯示電路、電源電路及功率器件控制電路，控制程序用 C 語(yǔ)言編寫. 1.1.2 藥膳煲的簡(jiǎn)介 藥膳起源于我國(guó)的中醫(yī)食療文化與傳統(tǒng)飲食習(xí)俗.它是在烹飪學(xué)、中醫(yī)藥學(xué)等理論 指導(dǎo)下，采用我國(guó)獨(dú)特的飲食烹調(diào)技術(shù)和現(xiàn)代科學(xué)方法，嚴(yán)謹(jǐn)依照配方，把中藥與一些 有藥用價(jià)值的食物互相混合制作而成的一種美食.它既將藥物作為食物，又將食物賦以藥 用，藥借食力，食助藥威，藥食同源，相輔相成，相得益彰；藥膳既具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià) 值，又可保健強(qiáng)身、延年益壽. 我國(guó)的中草藥具有藥

14、性平和、副作用小、滋補(bǔ)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，已被國(guó)內(nèi)外廣大患者所 接受.近年來(lái)，隨著國(guó)家政策法規(guī)的扶持，以及人們對(duì)生活質(zhì)量的追求逐漸增高，以自然 療法為特點(diǎn)的中醫(yī)藥文化受到越來(lái)越多人的關(guān)注，尤其是食療養(yǎng)生，以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在 人們的日常生活中逐漸占據(jù)了一定地位.然而中草藥的煎熬是一件麻煩的事.這使得食具 藥膳煲逐漸成為家庭不可缺少的電器設(shè)備. 1.2 研究?jī)?nèi)容 藥膳煲的內(nèi)部多采用微電腦控制電路，這使得改變藥膳煲火候和煎煮時(shí)間程序十分 便捷，時(shí)間控制十分容易.許多硬件功能都可由軟件取代，使電路及機(jī)械控制部分大大簡(jiǎn) 化.由單片微電腦控制的藥膳煲除了功能齊全外，還有一個(gè)重要的特點(diǎn)就是各種功能及程 序進(jìn)行過(guò)程中的

15、各種狀態(tài)都由顯示器件顯示出來(lái).增加了這些顯示器件后，除進(jìn)一步完善 藥膳煲的功能外，還能美化藥膳煲的外觀造型，為使用者的操作提供方便 1. 1.3 擬采用的研究方法 先復(fù)習(xí)單片機(jī) MCS-51 系列的硬件構(gòu)成及命令系統(tǒng)，分析研究微電腦控制藥膳煲控制 電路的功能要求.再進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，包括組成電路、器件選擇等.然后繪制出使用 STC89C52 單片機(jī)的控制電路圖，進(jìn)行軟件框圖設(shè)計(jì)和編寫控制程序.要求電路設(shè)計(jì)和軟 件編程均能達(dá)到微電腦控制藥膳煲規(guī)定的功能要求. 微電腦控制藥膳煲的控制部分設(shè)計(jì) 1 微電腦控制藥膳煲的控制部分設(shè)計(jì) 2 第 2 章 相關(guān)知識(shí)及原理介紹 2.1 藥膳煲工作原理 微電腦控制藥膳

16、煲是一種自動(dòng)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間煎藥或煲湯的鍋，上面是鍋體，可以分離， 下面是加熱及控制盤.加熱功率為 300W，保溫功率為 100W.用單片機(jī)電路和程序來(lái)控制 燒煮的溫度和時(shí)間.燒煮時(shí)間可設(shè)定為 120 分鐘、180 分鐘或任意選擇（在 60240 分鐘之 間，為 30 分鐘的倍數(shù)）三種方式.燒煮開始后，前一小時(shí)為達(dá)到沸騰和保持沸騰狀態(tài)， 此后為文火加熱狀態(tài)，到達(dá)規(guī)定的燒煮時(shí)間后蜂鳴器會(huì)報(bào)警并自動(dòng)進(jìn)入保溫狀態(tài).控制面 板上有 4 個(gè)功能選擇按鍵（分別為：選擇鍵、120 分鍵、180 分鍵和清零鍵） ，還有 6 位 數(shù)碼管進(jìn)行顯示所設(shè)定的燒煮時(shí)間和剩余燒煮時(shí)間（以分鐘為單位）. 2.2 單片機(jī)介紹 單片

17、機(jī)是在一個(gè)硅片上集成了中央處理器（CPU） 、只讀存儲(chǔ)器（ROM） 、隨機(jī)存儲(chǔ) 器（RAM）和各種輸入/ 輸出接口、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、串行通信口以及中斷系統(tǒng)等多種資源， 這樣的一個(gè)集成電路就構(gòu)成了一個(gè)完整的微型計(jì)算機(jī).因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)及功能是按照工業(yè)過(guò) 程設(shè)計(jì)的，所以單片機(jī)也被稱為微控制器（Micro-controller） 2. 2.3 單向可控硅介紹 單向可控硅是一種可控整流電子元件，能在外部控制信號(hào)作用下由關(guān)斷變?yōu)閷?dǎo)通， 但一旦導(dǎo)通，外部信號(hào)就無(wú)法使其關(guān)斷，只能靠去除負(fù)載或降低其兩端電壓使其關(guān)斷.單 向可控硅是由三個(gè) PN 結(jié) PNPN 組成的四層三端半導(dǎo) 體器件.與具有一個(gè) PN 結(jié)的二極

18、管 相比，單向可控硅正向?qū)ㄊ芸刂茦O電流控制；與具有兩個(gè) PN 結(jié)的三極管相比，差別在 于可控硅對(duì)控制極電流沒(méi)有放大作用. 2.3.1 單向可控硅的工作原理 可控硅關(guān)斷的條件：降低或者去掉加在可控硅陽(yáng)極和陰極之間的正向電壓，使陽(yáng)極 電流處于最小維持電流以下.可控硅導(dǎo)通的條件：一是可控硅陽(yáng)極和陰極之間必須加正向 電壓，二是控制極也需加正向電壓.只有以上兩個(gè)條件同時(shí)滿足時(shí)，可控硅才會(huì)處于導(dǎo)通 狀態(tài).此外，可控硅一旦處于導(dǎo)通狀態(tài)后，即使降低了控制極電壓或者去掉控制極電壓， 可控硅仍然導(dǎo)通. 2.3.2 單向可控硅的使用注意事項(xiàng) 選用可控硅的額定電壓時(shí)，應(yīng)參考實(shí)際工作條件下的峰值電壓的大小，并留出一定

19、 的余量. (1) 選用可控硅的額定電流時(shí)，除了考慮通過(guò)元件的平均電流外，還應(yīng)注意正常工作 時(shí)導(dǎo)通角的大小、散熱通風(fēng)條件等因素.在工作中還應(yīng)注意管殼溫度不超過(guò)相應(yīng)電流下的 允許值. (2) 使用可控硅之前，應(yīng)該用萬(wàn)用表檢查可控硅是否良好.發(fā)現(xiàn)有短路或斷路現(xiàn)象時(shí)， 應(yīng)立即更換. (3) 嚴(yán)禁用兆歐表（即搖表）檢查元件的絕緣情況. (4) 電流為 5A 以上的可控硅要裝散熱器，并且保證所規(guī)定的冷卻條件.為保證散熱器 微電腦控制藥膳煲的控制部分設(shè)計(jì) 3 與可控硅管心接觸良好，它們之間應(yīng)涂上一薄層有機(jī)硅油或硅脂，以幫助良好的散熱. (5) 按規(guī)定對(duì)主電路中的可控硅采用過(guò)壓及過(guò)流保護(hù)裝置. (6) 要防

20、止可控硅控制極的正向過(guò)載和反向擊穿. 2.4 繼電器介紹 繼電器是一種自動(dòng)和遠(yuǎn)距離操縱用的電器，廣泛地應(yīng)用于電力系統(tǒng)保護(hù)、生產(chǎn)過(guò)程 自動(dòng)化及各類自動(dòng)、遠(yuǎn)動(dòng)、遙控、遙測(cè)和通信等自動(dòng)化裝置中，起著控制、檢測(cè)、保護(hù) 和調(diào)節(jié)的作用，是現(xiàn)代電氣自動(dòng)化系統(tǒng)中最基本的器件之一.它的功能是當(dāng)輸入激勵(lì)量達(dá) 到規(guī)定要求時(shí)，在電氣輸出電路中，被控參量發(fā)生預(yù)定階躍的編號(hào)的一種自動(dòng)電器.當(dāng)輸 入量（如電壓、電流、溫度等）達(dá)到規(guī)定值時(shí)，繼電器被所控制的輸出電路導(dǎo)通或斷開 3. 輸入量可分為電氣量與非電氣量?jī)纱箢?其中電氣量指電壓、電流、功率、頻率等， 非電氣量指壓力、溫度、速度等. 由于繼電器具有許多優(yōu)點(diǎn)，例如工作穩(wěn)定、

21、動(dòng)作迅速、使用時(shí)間長(zhǎng)、體積小等，所 以被廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化、運(yùn)動(dòng)、電力保護(hù)、通信、遙控和測(cè)量等裝置中. 2.4.1 繼電器的工作原理和特性 電磁繼電器一般由感應(yīng)機(jī)構(gòu)、變換機(jī)構(gòu)、比較機(jī)構(gòu)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成.感應(yīng)機(jī)構(gòu)是線圈； 變換機(jī)構(gòu)是電磁系統(tǒng)，包括鐵心、銜鐵、軛鐵和線圈；比較機(jī)構(gòu)是反力系統(tǒng)，主要包括 反力彈簧和簧片；執(zhí)行機(jī)構(gòu)是導(dǎo)電接觸系統(tǒng)（主要指觸點(diǎn)） ，多為簧片結(jié)構(gòu).只要在線圈 兩端加上一定的電壓，線圈中就會(huì)流過(guò)一定的電流 ，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會(huì)在電 磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動(dòng)銜鐵的動(dòng)觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常 開觸點(diǎn)）吸合.當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會(huì)在彈簧的

22、反作用力返回 原來(lái)的位置，使動(dòng)觸點(diǎn)與原來(lái)的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）釋放.通過(guò)這樣吸合、釋放的過(guò)程， 從而達(dá)到了控制在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的.對(duì)于繼電器的“常開、常閉”觸點(diǎn)，可以 這樣來(lái)區(qū)分：“常開觸點(diǎn)”是繼電器在線圈沒(méi)有通電情況下處于斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn)；“常 閉觸點(diǎn)”是處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn) 4. 2.4.2 繼電器的作用 (1) 擴(kuò)大控制范圍：例如，多觸點(diǎn)繼電器控制信號(hào)達(dá)到某一定值時(shí)，可以按觸點(diǎn)組的 不同形式，同時(shí)換接、開斷、接通幾路甚至十幾路電路. (2) 放大：例如，靈敏型繼電器、中間繼電器等，用一個(gè)很微小的控制量，可以控制 很大功率的電路. (3) 綜合信號(hào)：例如，當(dāng)多個(gè)控制信號(hào)按規(guī)定的形式輸

23、入多繞組繼電器時(shí)，經(jīng)過(guò)比較 綜合，達(dá)到預(yù)定的控制效果. (4) 自動(dòng)、遙控、監(jiān)測(cè)：例如，自動(dòng)裝置上的繼電器與其他電器一起，可以組成程序 控制線路，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行. 2.4.3 繼電器的技術(shù)參數(shù) (1) 額定工作電壓：是指繼電器線圈需要的正常工作電壓.可以是直流電壓，也可以 是交流電壓，這取決于繼電器的型號(hào). 江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 4 (2) 直流電阻：是指繼電器中線圈的直流電阻，可以使用萬(wàn)能表測(cè)量得到具體數(shù)值. (3) 吸合電流：是指在正常使用中繼電器能夠產(chǎn)生吸合動(dòng)作的最小電流.為了讓繼電 器穩(wěn)定工作，給定的電流必須略大于吸合電流.為了不因大電流燒毀線圈，給線圈加的工 作電壓一般不會(huì)超過(guò)

24、1.5 倍額定工作電壓. (4) 釋放電流：是指繼電器釋放動(dòng)作的最大電流.當(dāng)繼電器吸合狀態(tài)的電流減小到一 定程度時(shí)（電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于吸合電流） ，繼電器就會(huì)恢復(fù)到未通電的釋放狀態(tài). (5) 觸點(diǎn)切換電壓和電流：是指繼電器允許加載的電壓和電流.它決定了繼電器能控 制電壓和電流的大小，使用時(shí)不能超過(guò)此值，否則很容易損壞繼電器的觸點(diǎn). 2.4.4 繼電器的參數(shù)選擇 (1) 繼電器額定工作電壓的選擇.繼電器最主要的一項(xiàng)技術(shù)參數(shù)就是額定工作電壓.使 用繼電器時(shí)，首先應(yīng)該考慮電路（即繼電器線圈電路）的工作電壓，繼電器的額定工作 電壓與所在電路的工作電壓應(yīng)該是相等的.一般所在電路的工作電壓是繼電器額定工作電 壓

25、的 0.86 倍.電路的工件電壓不允許超過(guò)繼電器額定工作電壓，不然繼電器線圈會(huì)燒毀. 另外，一些集成電路如 NE555 電路可以直接驅(qū)動(dòng)繼電器工作，一些集成電路如 COMS 電 路輸出電流小，為了能驅(qū)動(dòng)繼電器需要加一級(jí)晶體管放大電路才能工作，這時(shí)要考慮晶 體管輸出電流應(yīng)大于繼電器的額定工作電流. (2) 繼電器觸點(diǎn)負(fù)載的選擇.觸點(diǎn)負(fù)載是指觸點(diǎn)的承受能力.繼電器的觸點(diǎn)在轉(zhuǎn)換時(shí)可 承受一定的電壓和電流.所以在使用繼電器時(shí)，需要注意到觸點(diǎn)上通過(guò)的電流和觸點(diǎn)兩端 的電壓不能超過(guò)繼電器規(guī)定的觸點(diǎn)負(fù)載能力. (3) 繼電器線圈電源的選擇.這是指繼電器線圈工作使用的是直流電（ DC）還是交流 電（AC）.通

26、常，初學(xué)者采用直流電源供電的電子線路來(lái)進(jìn)行電子制作活動(dòng)，所以這時(shí)需 要使用在直流電壓下線圈工作的繼電器. 2.4.5 繼電器的測(cè)試點(diǎn) (1) 測(cè)觸點(diǎn)電阻.用萬(wàn)能表的電阻檔，測(cè)量常閉觸點(diǎn)與動(dòng)點(diǎn)電阻，在不工作情況下其 阻值應(yīng)為 0，而常開觸點(diǎn)與動(dòng)點(diǎn)的阻值為無(wú)窮大.常閉觸點(diǎn)和常開觸點(diǎn)的判斷可以通過(guò)這 種阻值不同的方法來(lái)區(qū)別. (2) 測(cè)線圈 電阻.可用萬(wàn)能表 R10 檔測(cè)量繼電器線圈的阻值，從而判斷該線圈是否 存在著開路現(xiàn)象. (3) 測(cè)量吸合電壓和電流.使用電流表和可調(diào)穩(wěn)壓電源，給繼電器輸入一組電壓，同 時(shí)把電流表串聯(lián)到供電回路中進(jìn)行監(jiān)測(cè).逐漸調(diào)高電源電壓，繼電器吸合聲出現(xiàn)時(shí)，記下 吸合電壓和吸合

27、電流的數(shù)據(jù).可以通過(guò)多次測(cè)量取平均值的方法使數(shù)據(jù)更精確. (4) 測(cè)量釋放電壓和電流.連線和測(cè)試方法與上一點(diǎn)相同，當(dāng)繼電器吸合后，再逐漸 降低電源電壓，繼電器釋放聲出現(xiàn)時(shí)，記下此時(shí)釋放電壓和釋放電流的數(shù)據(jù)，同樣，也 可以通過(guò)多次測(cè)量求平均值的方法取得平均的釋放電壓與釋放電流.在一般情況下，繼電 器的釋放電壓大約是吸合電壓的 1050%，如果釋放電壓太小（小于 1/10 的吸合電壓） ， 則不能正常使用了，這樣會(huì)對(duì)電路的穩(wěn)定性造成威脅，不能可靠正常工作. 2.5 74HC138 3-8 譯碼器介紹 微電腦控制藥膳煲的控制部分設(shè)計(jì) 5 74HC138 3-8 線譯碼器,譯碼器也稱解碼器，譯碼過(guò)程實(shí)

28、際上是一種翻譯過(guò)程,即編 碼的逆過(guò)程.譯碼器的輸入是 n 位二值代碼，輸出是 m 個(gè)表征代碼原意的狀態(tài)信號(hào)（或另 一種代碼） ，一般情況下有 m 小于等于 2 的 n 次方，即譯碼器輸入線比輸出線 要少.譯碼 器按其功能可分為三大類： (1) 變量譯碼器：將輸入的二進(jìn)制代碼還原為原始輸入信號(hào).例如有兩位二進(jìn)制代碼 （0，1） ，可經(jīng)譯碼器還原為四個(gè)信號(hào)狀態(tài)（0，0） （0，1） （1，0) (1，1). (2) 代碼變換譯碼器：是從一種編碼轉(zhuǎn)換為另一種編碼. (3) 顯示譯碼器：一般是將一種編碼譯成十進(jìn)制碼或特定的編碼，并通過(guò)顯示器件將 譯碼器的狀態(tài)顯示出來(lái). 74HC138 3-8 線譯碼器

29、是高速硅柵 CMOS 解碼器，適合內(nèi)存地址解碼或數(shù)據(jù)路由應(yīng)用. 74HC138 按照三位二進(jìn)制輸入碼和賦能輸入條件, 從 8 個(gè)輸出端中譯出一個(gè)低電平輸出. 在解調(diào)器應(yīng)用中,賦能輸入端可用作數(shù)據(jù)輸入端.在本設(shè)計(jì)中，使用譯碼器來(lái)控制數(shù)碼管 的顯示.其中前 3 位為設(shè)定時(shí)間，后 3 位為倒計(jì)時(shí)剩余時(shí)間，單位為分鐘 5. 2.6 74HC245 8 位鎖存器介紹 74HC245 是總線驅(qū)動(dòng)器，典型的 TTL 型 8 位三態(tài)緩沖門電路.它是雙向輸入/ 輸出口， 它的雙向功能是通過(guò) DIR 和 E結(jié)合控制數(shù)據(jù)傳輸方向 .當(dāng) E為低電平，DIR 為低電平，數(shù) 據(jù)從 B 到 A 傳輸；相反，如果 為低電平，

30、DIR 為高電平，數(shù)據(jù)從 A 到 B 傳輸. 由于單片機(jī)等 CPU 的數(shù)據(jù)/地址/控制總線端口都有一定的負(fù)載能力，如果負(fù)載超過(guò) 其負(fù)載能力，一般應(yīng)加驅(qū)動(dòng)器.其主要用作信號(hào)功率放大.在本設(shè)計(jì)中，74HC245 的 A 端 接單片機(jī)的 P2 口，B 端接外設(shè)的數(shù)碼管，從而起到了功率放大的作用 6. 2.7 三端穩(wěn)壓器 LM7805 介紹 在電子產(chǎn)品中，常見(jiàn)的三端穩(wěn)壓集成電路有正電壓輸出的 LM78XX 系列和負(fù)電壓輸 出的 LM79XX 系列.顧名思義，三端 IC 是指這種穩(wěn)壓用的集成電路，只有三條引腳輸出， 分別是輸入端、接地端和輸出端.該系列集成穩(wěn)壓 IC 型號(hào)中的 LM78 或 LM79 后

31、面的數(shù) 字表示該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓，如 LM7806 表示輸出電壓為正 6V，LM7909 表 示輸出電壓為負(fù) 9V.本設(shè)計(jì)中 LM7805 是輸出 5V 三端穩(wěn)壓器件，內(nèi)部采用電流限幅、過(guò) 熱短路保護(hù)，所以這種集成電路實(shí)際上是不會(huì)燒毀的器件.它適用于變化范圍限寬的電源 輸出，從而獲得穩(wěn)定的電壓輸出.由于輸出電流大，所以它可以為整個(gè)電路板提供穩(wěn)壓電 流，避免采用多穩(wěn)壓的麻煩.其特點(diǎn)是輸出電流可超過(guò) 1A，無(wú)需外接元件，具有短路電流 保護(hù)和低輸出電阻特性 7. LM7805 在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)在三端集成穩(wěn)壓電路上為其安裝足夠大的散熱器（小功率 的條件下沒(méi)有必要）.原因是當(dāng)穩(wěn)壓管溫度過(guò)高時(shí)，

32、穩(wěn)壓性能會(huì)降低，甚至引起器件損壞. 當(dāng)電路制作中需要一個(gè)能輸出 1.5A 以上電流的穩(wěn)壓電源時(shí)，一般情況下將 N 塊三端 穩(wěn)壓電路并聯(lián)，使得其最大輸出電流為 N 倍的 1.5A，但在應(yīng)用過(guò)程中需要注意的是為了 保證參數(shù)的一致，并聯(lián)時(shí)所使用的集成穩(wěn)壓電路應(yīng)采用同廠家同批號(hào)的產(chǎn)品.除此之外， 為了避免個(gè)別集成穩(wěn)壓電路失效導(dǎo)致其他電路的連鎖燒毀，在輸出電流上應(yīng)當(dāng)留有一定 的余量. 江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 6 2.7.1 LM7805 在使用時(shí)的注意事項(xiàng) (1) 輸入輸出壓差不能太大,太大的話轉(zhuǎn)換效率就會(huì)迅速下降，而且容易引起擊穿損 壞； (2) 1.5A 是輸出電壓的極限值，不能超過(guò)這個(gè)值.對(duì)于大電流

33、輸出的情況下，為了避 免出現(xiàn)熱擊穿或者高溫保護(hù)，散熱片尺寸需要足夠大； (3) 輸入輸出壓差也不能太小,太小的話效率會(huì)很差. 2.7.2 LM7805 的引腳序號(hào)與引腳功能 引腳號(hào)標(biāo)注方法是按照引腳電位從高到底的順序標(biāo)注的.這樣標(biāo)注便于記憶.引腳 為最高電位，腳為最低電位， 腳居中.不論正壓還是負(fù)壓， 腳均為輸出端.對(duì)于 LM78XX 正壓系列，輸入是最高電位，自然是腳，地端為最低電位，即 腳.對(duì)于 LM79XX 負(fù)壓系列，輸入為最低電位，自然是腳，而地端為最高電位，即 腳.此外， 還應(yīng)注意，散熱片總是和最低電位的第腳相連. 這樣在 LM78XX 系列中，散熱片和地 相連接，而在 LM79XX

34、 系列中，散熱片卻和輸入端相連接. 2.8 電壓比較器 LM393 介紹 LM393 為雙電壓比較器.LM393 系列由兩個(gè)偏移電壓指標(biāo)低達(dá) 2.0 的獨(dú)立精密電壓比 較器構(gòu)成.該產(chǎn)品采用單電源操作設(shè)計(jì)，工作電壓范圍達(dá)到 236V.因其低電耗不受電源 電壓值影響，也可采用分離式電源.還有一個(gè)特點(diǎn)是，即使是在單電源操作情況下，其輸 入共模電壓范圍也包括接地.LM393 系列能夠直接與 TTL 及 CMOS 邏輯電路接口.無(wú)論正 電源還是負(fù)電源操作，當(dāng)?shù)碗姾谋葮?biāo)準(zhǔn)比較器的優(yōu)勢(shì)明顯時(shí)，LM393 系列便與 MOS 邏輯 電路直接接口 8. LM393 是高增益，寬頻帶器件，象大多數(shù)比較器一樣，如果輸

35、出端到輸入端有寄生 電容而產(chǎn)生耦合，則很容易產(chǎn)生振蕩.這種現(xiàn)象僅僅出現(xiàn)在當(dāng)比較器改變狀態(tài)時(shí)，輸出電 壓過(guò)渡的間隙，電源加旁路濾波并不能解決這個(gè)問(wèn)題，標(biāo)準(zhǔn) PC 板的設(shè)計(jì)對(duì)減小輸入輸 出寄生電容耦合是有助的.減小輸入電阻至小于 10K 將減小反饋信號(hào)，而且增加甚至很小 的正反饋量（滯回 1.010mV）能導(dǎo)致快速轉(zhuǎn)換，使得不可能產(chǎn)生由于寄生電容引起的振 蕩，除非利用滯后，否則直接插入 IC 并在引腳上加上電阻將引起輸入輸出在很短的轉(zhuǎn) 換周期內(nèi)振蕩，如果輸入信號(hào)是脈沖波形，并且上升和下降時(shí)間相當(dāng)快，則滯回將不需 要. 比較器的所有沒(méi)有用的引腳必須接地. LM393 偏置網(wǎng)絡(luò)確立了其靜態(tài)電流與電源電

36、壓范圍 2.030V 無(wú)關(guān). 通常電源不需要加旁路電容. 差分輸入電壓可以大于 Vcc 并不損壞器件，保護(hù)部分必須能阻止輸入電壓向負(fù)端超 過(guò)-0.3V . LM393 的輸出部分是集電極開路，發(fā)射極接地的 NPN 輸出晶體管，可以用多集電 極輸出提供. LM393 的主要功能是輸出負(fù)載電阻能銜接在可允許電源電壓范圍內(nèi)的任何電源電壓 上，不受 Vcc 端電壓值的限制.此輸出能作為一個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)地 SPS 開路（當(dāng)不用負(fù)載電 微電腦控制藥膳煲的控制部分設(shè)計(jì) 7 阻沒(méi)被運(yùn)用） ，輸出部分的陷電流被可能得到的驅(qū)動(dòng)和器件的 值所限制.當(dāng)達(dá)到極限電 流（16mA）時(shí)，輸出晶體管將退出而且輸出電壓將很快上升.

37、輸出飽和電壓被輸出晶體 管大約 60ohm 的 SAT 限制.當(dāng)負(fù)載電流很小時(shí)，輸出晶體管的低失調(diào)電壓（約 1.0mV） 允許輸出箝位在零電平 9. 在本設(shè)計(jì)中，采用了 LM393 作為溫度檢測(cè)電路核心元件.此外還有一種方法是使用 DS18B20 溫度傳感器來(lái)進(jìn)行溫度檢測(cè).DS18B20 的測(cè)溫范圍是-55 +125，固有測(cè)溫誤 差 0.5.單片機(jī)訪問(wèn) DS18B20 必須遵守 DS18B20 復(fù)位、執(zhí)行 ROM 指令、執(zhí)行 DS18B20 功能指令這個(gè)順序.而在單點(diǎn)上，可以直接跳過(guò) ROM 指令.DS18B20 的轉(zhuǎn)換精度默認(rèn)為 12 位，而分辨率是 0.0625.DS18B20 溫度讀取包

38、括三個(gè)步驟.第一步讓 DS18B20 啟動(dòng)溫 度轉(zhuǎn)換，這一步中首先讓 DS18B20 復(fù)位，然后連續(xù)寫入跳過(guò) ROM 的字節(jié)命令：0 xCC， 開始轉(zhuǎn)換的功能命令：0 x44，之后延時(shí)一段時(shí)間.第二步為讀暫存數(shù)據(jù)，具體為首先讓 DS18B20 復(fù)位，然后寫入跳過(guò) ROM 的字節(jié)命令： 0 xCC 和讀暫存的功能命令：0 xBE.完 成后讀入第 0 個(gè)字節(jié) LS Byte，轉(zhuǎn)換結(jié)果的低八位 .讀入第 1 個(gè)字節(jié) MS Byte，轉(zhuǎn)換結(jié)果的 高八位.最后 DS18B20 復(fù)位，表示讀取暫存結(jié)束. 最后一步為整合 LS Byte 和 MS Byte 的 數(shù)據(jù)乘以 0.625 即得到帶一位小數(shù)的溫度值

39、.DS18B20 雖然具有測(cè)溫系統(tǒng)簡(jiǎn)單、測(cè)溫精度 高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)于本設(shè)計(jì)中要注意到較小的硬件開銷需要相對(duì) 復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償，由于 DS18B20 與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此 ，在對(duì) DS18B20 進(jìn)行讀寫編程時(shí)，必須嚴(yán)格的保證讀寫時(shí)序，否則將無(wú)法讀取測(cè)溫結(jié)果.在使用 PL/M、C 等高級(jí)語(yǔ)言進(jìn)行系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì) DS18B20 操作部分最好采用匯編語(yǔ)言實(shí)現(xiàn).而 且本設(shè)計(jì)的溫度檢測(cè)電路中只需針對(duì)幾個(gè)特定溫度點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)比較，所以采用 LM393 更 適合一些，也更容易實(shí)現(xiàn). 微電腦控制藥膳煲的控制部分設(shè)計(jì) 8 第 3 章 控制電路設(shè)計(jì) 3.1 藥膳煲的總電路設(shè)計(jì)

40、方案 控制電路除了單片機(jī)電路外還有按鍵電路、溫度檢測(cè)電路、時(shí)間顯示電路、功率控 制電路、加熱電路、電源電路和訊響電路等.如圖 3-1. 圖 3-1 總電路設(shè)計(jì)框圖 3.2 各模塊電路的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) 3.2.1 單片機(jī)及其外圍電路 (1) 單片機(jī) 選用的是 40 腳的 8 位單片機(jī) STC89C52，片內(nèi)含 8kB 的 Flash 存儲(chǔ)器，可儲(chǔ)存工作 程序，可在線編程. (2) 晶振電路 在單片機(jī)的 XTAL1 和 XTAL2 端接石英晶體振蕩器 1Y1（12MHz ）和電容 1C2、 1C3，為單片機(jī)提供 12MHz 的時(shí)鐘信號(hào)，這樣一個(gè)機(jī)器周期正好是 1 微秒. (3) 復(fù)位電路 單片機(jī) RST

41、 端為復(fù)位端，接有電容 1C1 和電阻 1R1，開機(jī)通電時(shí)，電容 1C1 兩端相 當(dāng)于短路，RST 引腳上為高電平，然后電源通過(guò)電阻 1R1 對(duì)電容 1C1 充電，RST 端電壓 慢慢下降，降到一定電壓值以下，即為低電平，單片機(jī)開始工作.工作電路如圖 3-1. 微電腦控制藥膳煲的控制部分設(shè)計(jì) 9 圖 3-2 單片機(jī)電路 3.2.2 時(shí)間顯示電路與數(shù)碼管電路 用 1 個(gè) 6 位共陰極數(shù)碼管 5DPY1，以分鐘為單位，來(lái)顯示設(shè)定時(shí)間（前三位）和剩 余時(shí)間（后三位）.前 3 位來(lái)顯示藥膳煲燒煮的“設(shè)定時(shí)間” ，后 3 位來(lái)顯示燒煮的“剩 余時(shí)間”.單片機(jī) P2 口經(jīng) 8 位鎖存器 5U1、74HC2

42、45N(有電流放大作用)輸出驅(qū)動(dòng)各數(shù)碼 管的 8 段引腳，單片機(jī) P1.0P1.2 口輸出數(shù)碼管的位選信號(hào)，經(jīng) 3-8 譯碼器 5U2、74HC138(有電流放大作用)，驅(qū)動(dòng) 6 個(gè)數(shù)碼管的陰極 D1D6，數(shù)碼管用軟件進(jìn)行動(dòng) 態(tài)掃描顯示.工作電路如圖 3-2. 江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 10 圖 3-3 時(shí)間顯示電路與數(shù)碼管電路 3.2.3 按鍵電路 按鍵信號(hào)由單片機(jī)的 P 0.2P0.5 端輸入，按鍵開關(guān) 3S1 是“選擇”按鍵，3S2 是 “120 分”按鍵，3S3 是“ 180 分”按鍵，3S4 是“ 清零”按鍵.這些按鍵的一端接地，另 一端通過(guò)電阻 3R13R4 接到電源，又通過(guò) 3D13

43、D4 二極管與外中斷觸發(fā)端 INT0 連接. 當(dāng)無(wú)按鍵按下時(shí), P0.2P0.5 口均為高電平；當(dāng)有按鍵被按下時(shí)，外中斷得到一個(gè)輸入脈 沖,轉(zhuǎn)入中斷處理程序，對(duì) P0.2P0.5 端口進(jìn)行掃描，捕捉到相應(yīng)的輸入端口(低電平)， 得到按鍵命令，作出程序選擇轉(zhuǎn)入相應(yīng)的子程序.工作電路如圖下 3-3. 微電腦控制藥膳煲的控制部分設(shè)計(jì) 11 圖 3-4 按鍵電路 3.2.4 溫度檢測(cè)電路 熱敏電阻 4RT1 裝在發(fā)熱盤內(nèi)，可探測(cè)鍋底的溫度， 4RT1 是負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻， 當(dāng)溫度升高時(shí)，電阻值會(huì)變小. 溫度檢測(cè)電路由 4U1 電壓比較器 LM393、熱敏電阻 4RT1、電阻 4R14R9、電容 4

44、C1、 4C2 和二極管 4D14D6 等組成.集成電路 LM393 是電壓比較器，6 腳是反相輸入端， 它的電壓 U6 由電阻 4R6 及可變電阻 4VR1 設(shè)定（用可變電阻來(lái)調(diào)整集成運(yùn)放的翻轉(zhuǎn)輸入 電平）.5 腳是電壓比較器 LM393 的同相輸入端，該腳的電壓 U5 由電阻 4R14R4 中的一 個(gè)及熱敏電阻 4RT1 的變化而改變.當(dāng)溫度升高時(shí)， 4RT1 阻值減小，LM393 的 5 腳電壓 U5 降低. 下面看一下單片機(jī)是怎樣測(cè)溫和控制加熱的： 當(dāng)藥膳煲開始升溫時(shí)，單片機(jī)進(jìn)入 100測(cè)溫程序：使測(cè)溫輸出端 P1.4 和 P1.5 都輸 出高電平，當(dāng)鍋底溫度低于 100時(shí)，電壓比較器

45、的 U5U6，它的輸出端 7 腳輸出高電 平，經(jīng)二極管 4D6 電阻 4R9 加到單片機(jī)的測(cè)溫輸入端 P1.6 腳.當(dāng)鍋底溫度達(dá)到 100時(shí)， 由于 4RT1 電阻變小，U5 降低，電壓比較器 U5U6，它的 7 腳輸出低電平，單片機(jī)使加 熱器停止加熱.然后進(jìn)入 90測(cè)溫程序：使測(cè)溫輸出端 P1.3 和 P1.5 都輸出高電平，當(dāng)鍋 底溫度高于 90時(shí)，電壓比較器的 U5U6，電壓比較器 7 腳輸出高電平，單片機(jī)使加熱器再次加熱.如此循環(huán)控制，使鍋內(nèi)一直處于維持沸騰狀 態(tài).工作電路如圖下 3-4. 江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 12 圖 3-5 溫度檢測(cè)電路 3.2.5 訊響電路 當(dāng)藥膳煲完成工作后，

46、蜂鳴器會(huì)連響 6 聲.蜂鳴器 6B1 上端接電源 VCC，下端接三極 管 6VI1 集電 極，蜂鳴器只要接通電源就會(huì)鳴響.單片 機(jī)的 P1.4 口是蜂鳴信號(hào)輸出端，如 P1.4 口輸出高電平，經(jīng) 6R1 電阻到三極管的基極，使三極管導(dǎo)通，蜂鳴器與電源形成通 路就會(huì)鳴響.當(dāng) P1.4 口輸出低電平，三極管截止，蜂鳴器與電源斷開，就停止工作.工作 電路如圖下 3-5. 微電腦控制藥膳煲的控制部分設(shè)計(jì) 13 圖 3-6 訊響電路 3.2.6 加熱電路與功率控制電路 加熱電路由煲煮加熱器和保溫加熱器組成，都是采用陶瓷發(fā)熱體元件.是將電熱體與 陶瓷經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)，固著在一起制成的一種發(fā)熱元件，能根據(jù)本體溫

47、度的高低調(diào)節(jié)電阻 大小，從而能將溫度恒定在設(shè)定值，不會(huì)過(guò)熱，具有節(jié)能、安全、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn).煲煮加 熱器的功率是 300W，通斷是用繼電器控制的，保溫加熱器的功率是 100W，通斷是用單 向可控硅控制的. 如單片機(jī) P0.1 口輸出高電平，使 2VT1 三極管導(dǎo)通，其集電極所接的繼電器線圈經(jīng) 過(guò) 2R1 電阻到 10V 電源，線圈通電，繼電器觸點(diǎn) 2K1 吸合，使煲湯加熱器與電源形成通 路而工作；如 P0.1 口輸出低電平，使 2VT1 三極管截止，繼電器線圈斷電，觸點(diǎn) 2K1 斷 開，使煲煮加熱器與電源斷開而停止工作. 如單片機(jī) P0.0 口輸出高電平，通過(guò)電阻 2R4 使 2VT2 三極管導(dǎo)

48、通，其發(fā)射極所接的 單向可控硅 2VS1 的控制極升高，可控硅導(dǎo)通，使保溫加熱器與電源形成通路而工作；如 P0.1 口輸出低電平，使 2VT2 三極管截止，可控硅截止，使保溫加熱器與電源斷開而停止 工作.工作電路如圖下 3-6. 江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 14 圖 3-7 加熱電路和功率控制電路 3.2.7 電源電路 220V 交流電壓經(jīng) 2T1 電源變壓器降到交流 10V 輸出，經(jīng) 2B1 橋堆整流，電容 2C1 濾波變成 10V 直流電壓，然后分成兩路，一路給繼電器 2J1 使用；另一路經(jīng) 2U1、LM7805 穩(wěn)壓集成電路穩(wěn)壓至 5V 輸出，經(jīng) 2C2、2C3 電容二次濾波，直流 5V 電源

49、 供單片機(jī)及其它電路使用.工作電路如圖 3-7. 微電腦控制藥膳煲的控制部分設(shè)計(jì) 15 圖 3-8 電源電路 江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 16 第 4 章 軟件設(shè)計(jì) 4.1 C 語(yǔ)言介紹 C 語(yǔ)言是一種得到廣泛重視并普遍應(yīng)用的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，也是國(guó)際公認(rèn)的最重 要的幾種通用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言之一，它既可用來(lái)編寫系統(tǒng)軟件也可用來(lái)編寫應(yīng)用軟件.C 語(yǔ) 言具有豐富的運(yùn)算符與表達(dá)式，以及先進(jìn)的控制結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu).C 語(yǔ)言既具有高級(jí)語(yǔ)言 簡(jiǎn)單易學(xué)和可移植性好的特點(diǎn)，又具有匯編語(yǔ)言生成代碼質(zhì)量高的優(yōu)點(diǎn).因此，C 語(yǔ)言具 有較強(qiáng)的生命力和廣泛的應(yīng)用前景 10. 4.2 軟件編程構(gòu)思 STC89C52 單片機(jī)有兩個(gè)外

50、中斷輸入端及兩個(gè)內(nèi)置定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，本設(shè)計(jì)為了捕捉 按鍵信號(hào)的輸入，及時(shí)啟動(dòng)按鍵掃描程序，使用了 INT1 外中斷端；為了以分鐘為單位進(jìn) 行定時(shí)及倒計(jì)時(shí)顯示，使用了定時(shí)器 T0 作為 50MS 定時(shí)器.本設(shè)計(jì)共使用了單片機(jī)的一 個(gè)外中斷 INT1 及一個(gè)內(nèi)置定 時(shí)器 T0. 所以程序中有 T0 及 INT1 中斷初始化程序、T0 中斷處理程序、INT1 中斷處理程序 (對(duì)按鍵信號(hào)的處理).還有準(zhǔn)備程序(定義單片機(jī)的輸入輸出口和各變量)、數(shù)碼管顯示程 序和倒計(jì)時(shí)程序(顯示還剩下多少工作時(shí)間).其中倒計(jì)時(shí)程序和顯示程序是由 T0 定時(shí)器 中斷處理程序啟動(dòng)的,由于 T0 程序每 50MS 執(zhí)行一次,

51、同時(shí)進(jìn)行倒計(jì)數(shù)和顯示比較合適. 藥膳煲的工作過(guò)程又分為開始程序、煲煮程序、保溫程序、結(jié)束程序 4 個(gè)階段. 4.3 藥膳煲工作程序 (1) 開始程序：把中藥材或米、豆等食物洗好后放入鍋中,加入適量的水,然后按需要 煲煮的時(shí)間(有 120 分鐘、180 分鐘和 30 分鐘的倍數(shù)三種)按下相應(yīng)的按鍵，則煲煮程序 開始進(jìn)行.煲煮加熱器和保溫加熱器均通電加熱，計(jì)時(shí)器開始正計(jì)時(shí)和倒計(jì)時(shí),進(jìn)入下一 程序. (2) 煲煮程序：當(dāng)鍋底溫度達(dá)到 100時(shí)，關(guān)閉煲煮加熱器和保溫加熱器.當(dāng)鍋底溫度 降到 90時(shí)，再開啟煲煮加熱器，如此循環(huán)，直到正計(jì)時(shí)滿 1 小時(shí)為止，關(guān)閉煲煮加熱 器，進(jìn)入下一程序. (3) 保溫程

52、序：開始保溫程序，每秒檢測(cè)一次鍋底溫度是否小于等于 70，是則打開 保溫加熱器進(jìn)行升溫；再每秒檢測(cè)一次鍋底溫度是否大于等于 80，是則關(guān)閉溫加熱器， 如此循環(huán)，直到倒計(jì)時(shí)時(shí)間到為止，進(jìn)入下一程序. (4) 結(jié)束程序 : 關(guān)閉溫加熱器，蜂鳴器鳴叫 6 聲，表示全部工作完成. 微電腦控制藥膳煲的控制部分設(shè)計(jì) 17 4.4 總程序框圖 圖 4-1 總程序框圖 4.5 C 語(yǔ)言控制程序部分 部分 C 語(yǔ)言控制程序如下，完整程序在附錄中. void main() /主程序 bwjr=0; /關(guān)閉保溫加熱 zfjr=0; /關(guān)閉煮飯加熱 inter_init() /調(diào)用中斷初始化子程序 if(zfkg=0

53、) /如果煮飯開關(guān)已按下，向下 bzcx() /調(diào)用煲煮子程序 if(bwkg=1) /如果保溫開關(guān)沒(méi)按下，向下 fmqcx() /調(diào)用蜂鳴器程序 if(bwkg=0) /如果保溫開關(guān)已按下，向下 bwcx() /調(diào)用保溫子程序 微電腦控制藥膳煲的控制部分設(shè)計(jì) 18 第 5 章 結(jié)論與展望 5.1 結(jié)論 本文初步實(shí)現(xiàn)了微電腦控制藥膳煲的控制電路的設(shè)計(jì).該設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)單片機(jī)和相關(guān)元 件的研究和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了模擬藥膳煲工作的大火加熱和文火保溫過(guò)程，具有時(shí)間設(shè)定和 蜂鳴報(bào)警功能.在硬件設(shè)計(jì)過(guò)程中，系統(tǒng)的各個(gè)組成模塊都考慮了幾種可能的設(shè)計(jì)方案， 并根據(jù)需求進(jìn)行了選擇，盡力做到合理設(shè)計(jì)與方案最簡(jiǎn).在軟件方面

54、，根據(jù)電路實(shí)際情況 采用 C 語(yǔ)言和匯編結(jié)合的方式進(jìn)行 C 程序編寫，根據(jù)電路畫出了流程圖，并且采用了模 塊化編寫，結(jié)構(gòu)清晰，方便進(jìn)行軟件的閱讀、修改和升級(jí)維護(hù).在兼顧生產(chǎn)成本的同時(shí)基 本達(dá)到了預(yù)期設(shè)計(jì)要求. 5.2 不足之處及未來(lái)展望 雖然取得了一定的研究成果，但是本控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)仍有欠缺之處： (1) 功能控制不夠完善，用戶的可操作性不足.沒(méi)有設(shè)計(jì)更多的設(shè)定時(shí)間的檔位，相 對(duì)來(lái)說(shuō)彈性不足. (2) 功能較為簡(jiǎn)單，對(duì)于可能出現(xiàn)的干燒、溫度過(guò)高、接觸不良等情況只有在電源處 設(shè)置了保險(xiǎn)絲，沒(méi)有使用多點(diǎn)監(jiān)測(cè)，也給檢修帶來(lái)了一定的困難. 隨著科技發(fā)展和人們生活水平提高，藥膳煲會(huì)逐漸進(jìn)入更多家庭中.關(guān)

55、于藥膳煲的未 來(lái)展望有以下幾點(diǎn)： (1) 更為人性化的設(shè)計(jì)，可以設(shè)定時(shí)間范圍更精確，并且有過(guò)程中自動(dòng)再加入藥材或 食材的功能. (2)帶有語(yǔ) 音播報(bào)功能，可提供進(jìn)度、時(shí)間等聲音提示，更直觀方便. 5.3 個(gè)人體會(huì)與收獲 知識(shí)與實(shí)踐結(jié)合才是真正的知識(shí).在整個(gè)實(shí)踐過(guò)程中，我學(xué)到了很多，不僅學(xué)會(huì)了一 些單片機(jī)開發(fā)方面的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，更重要的是重新認(rèn)識(shí)了真正的從設(shè)計(jì)，開發(fā)到產(chǎn)品的具體 應(yīng)用是怎樣的一個(gè)過(guò)程.在實(shí)際工作中，一方面要在不斷遇到問(wèn)題解決問(wèn)題，然后遇到新 問(wèn)題解決新問(wèn)題的過(guò)程中不斷積累經(jīng)驗(yàn)；另一方面，也是更為重要的一點(diǎn)就是要學(xué)會(huì)學(xué)習(xí).因 為一個(gè)人不可能把全部的技術(shù)都學(xué)會(huì)，相反，實(shí)際工作中往往是要求

56、現(xiàn)學(xué)現(xiàn)用，活學(xué)活用.在 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中我深切體會(huì)到了這一點(diǎn).在開題的時(shí)候發(fā)現(xiàn)很多元件都不懂，也沒(méi)有 學(xué)過(guò)，覺(jué)得很難.后來(lái)在老師的悉心指導(dǎo)下逐漸解決問(wèn)題.遇到不會(huì)的問(wèn)題就去翻書學(xué)習(xí)， 不懂的元件就去書中找它的用法，在一點(diǎn)一點(diǎn)解決問(wèn)題的過(guò)程中提高自己的綜合素質(zhì).不 僅如此，在找資料的過(guò)程中我還發(fā)現(xiàn)了就算是同一個(gè)模塊也可以有不同的設(shè)計(jì)方案，不同 的元件使用，都可以達(dá)到同樣的效果.這時(shí)候就需要去比較選擇相對(duì)來(lái)說(shuō)更為適合的元件， 這也是學(xué)習(xí)的一部分.我想，大學(xué)期間學(xué)會(huì)如何動(dòng)腦，如何自己學(xué)習(xí)并靈活應(yīng)用才是最重 要的. 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目 19 微電腦控制藥膳煲的控制部分設(shè)計(jì) 20 參考文獻(xiàn) 1

57、 李洪云. 電腦全自動(dòng)藥膳煲J .家用電器，1997，5：12-13. 2 高洪志. MCS-51 單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù)教程M.北京:人民郵電出版社，2009 3佟為明，翟國(guó)富 等. 低壓電器繼電器及其控制系統(tǒng)M. 哈爾濱市:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版 社,2000 4 鄒海鋒. 小型電磁繼電器M. 西安市：陜西科學(xué)技術(shù)出版社 , 1984 5 Fryberger, TComparison of CMOS microprocessors and single chip microcomputers A OCEANS 82C1982：313 6 江世明. 基于 Proteus 的單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)M 北京市

58、：電子工業(yè)出版社, 2009.06 7 柳永林等 . PC DIY 最新顯示器集成電路大全M 北京市：北京希望電子出版社, 2002 8 余永權(quán)，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的功率接口技術(shù) M. 北京航空航天大學(xué)出版社，2011 9 百度百科： LM393 http:/ 10 韓增紅， 王冬梅. C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)M 北京市：人民郵電出版社 , 2009.10 微電腦控制藥膳煲的控制部分設(shè)計(jì) 21 致 謝 從選擇課題到現(xiàn)在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，衷心感謝我的導(dǎo)師陳平講師對(duì)我給予了精心 的指導(dǎo)和熱情的幫助，尤其在課題設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備階段和電路繪制階段，導(dǎo)師提出許多 寶貴的意見(jiàn).在最后的程序調(diào)試階段導(dǎo)師在百忙之中抽出時(shí)間

59、為我提供了很大的幫助，謹(jǐn) 此向二位導(dǎo)師表示衷心的感謝和崇高的敬意. 同時(shí)，我也衷心感謝給我提供過(guò)幫助的老師和一起做畢業(yè)設(shè)計(jì)的各位同學(xué)，感謝他 們對(duì)我各方面的支持和幫助. 最后向在百忙之中評(píng)審本文的各位專家、老師表示衷心的感謝！ 江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 22 江南大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 23 附錄 24 附錄 A： 電路原理圖 1 2 3 4 5 6 A B C D 6 5 4 3 2 1 DCBA Title Numb er Revis ion SizeBDate: 10-M ay-20 13 Sheet of File: C:Pr ogram Files Desi gn Ex plore r 99

60、S EExa mples MyD esign 01.dd b Draw n By : 三三1 Y1 12MH z 1C110u VCC 1R110K GND 1C230p 1C330p GND DIR1 B7 11B6 12 B5 13B4 14 B3 15B2 16 B1 17B0 18A02 A13 A24 A35 A46 A57 A68 A7910 E19 5 U1A74HC2 45 GND VCC LEDaLEDb LEDcLEDd LEDeLEDf LEDgLEDh A1 B2 C3 VCC16 G16 G2A4 G2B5 GND8 Y0 15Y1 14 Y2 13Y3 12 Y4

61、11Y5 10 Y6 9Y7 75 U274HC1 38 GND 5R15.1K VCC P1.0P1.1 P1.2 P2.0P2.1 P2.2P2.3 P2.4P2.5 P2.6P2.7 D1D2 D3D4 LEDaLEDbLEDcLEDdLEDeLEDfLEDgLEDh abfc gd e DP Y 1234567 abcdefg 8 dp dp 5DPY 1 D1 abfc gd e DP Y abcdefgdp dp D2 abfc gd e DP Y abcdefgdp dp D3 abfc gd e DP Y abcdefgdp dp D4 abfc gd e DP Y abcde

62、fgdp dp D5 abfc gd e DP Y abcdefgdp dp D6 D5D6 三三 三三 三三 RST 9 XTAL 1 19 EA/V PP 31 RXD /P3.0 10 INT0 /P3.2 12 INT1 /P3.3 13 T0/P3 .4 14 T1/P3 .5 15 P0.0/ AD0 39 P0.1/ AD1 38 P0.2/ AD2 37 P0.3/ AD3 36 P0.4/ AD4 35 P0.5/ AD5 34 P0.6/ AD6 33 P0.7/ AD7 32 P1.0 1 P1.1 2 P1.2 3 PSEN 29 XTAL 2 18 RD/P 3.7

63、17 WR/P 3.6 16 TXD/ P3.1 11 ALE/ PROG 30 P2.7/ A15 28 P2.6/ A14 27 P2.5/ A13 26 P1.7 8 P1.6 7 P1.5 6 P1.4 5 P1.3 4 P2.4/ A12 25 P2.3/ A11 24 P2.2/ A10 23 P2.1/ A9 22 P2.0/ A8 21 U?STC8 9C52 V CC 三三三 三三三 三三三 三三三 三三三 三三三 三三三 三 三三三 三 三三三 三三 8三三 三三 3-8三 三三 40GND 20 三三三 三三三 三三三 三三三 三三三 三 120三 三三 180三 三三

64、三三三 三 70三三 三80三三三 4D1 4D2 56433315 4D3 4D4 4D5IN41 48X5 4R14R24R34R44RT 130K 三三三 三三 3D1- 3D4 IN41 48 3S23S33S4 VCC 3R1- 3R4 1K GND 3S1 三三三 三 4R5 330 30K三 三三 4VR1 VCC 三三三 三三 4U1 LM39 36 7 5 GND 4R6100K 4R7100K 4R85.1K 4C10.01u F 三三三 三 三三三 三三三 GND 4D6IN41 48 4R91K 4C2100PGND 6三三 三三 三三三 三三三 6R14.7K 三三三

65、 三 三三三 三三 三三三 三 6VT19013 6B 1三三三 GND VDD 2VT19013 GND 2VD1IN40 01 三三三 三三2J1 2R151 三三三 三三三 2R44.7K 2VT29013 2R3220 +10VVDD 2C1470u/25 V GND Vin 1 GND2 Vo ut 3 5VLM78 05三三GN D VCC +5V 2C2100u 2C30.01u GND GND 1 2 3 4 2B1三三三 三 GND 2T 1三三三三 三 2F 11 0A AC22 0V N L 三三三 2K1 三三三 三 2C40.01u 2C5 0.001 /600V 2

66、L1 300W2L2100W 2R5 8M 2R2100 三三三 三三 三三三 三三 2VS1三三三 GND 三三三 三 90三三 三100三三三三三 三三三 三三三 三三三 三三三 三三三 三三0 903 三 三 附錄 25 附錄 B： C 語(yǔ)言程序 C 語(yǔ)言程序 #include #include #define uchar unsigned char sbit bwjr=P00; /P0.0 定義為“保溫加熱” 輸出口 sbit bzjr=P01; /P0.1 定義為“煲煮加熱” 輸出口 sbit xzaj=P02; /P0.2 定義為“ 選擇按鍵” 輸入口 sbit rsaj=P03; /P0.3 定義為“120 分按鍵” 輸入口 sbit ssaj=P04; /P0.4 定義為“180 分按鍵” 輸入口 sbit qlaj=P05; /P0.5 定義為“清零按鍵” 輸入口 sbit cw70=P06; /P0.6 定義為“測(cè)溫 70”輸出口 sbit cw80=P07; /P0.7 定義為“測(cè)溫 80”輸出口 sbit cw90=P13; /P1.3 定義為“測(cè)溫 90”輸出