《微机控制技术课程设计报告电热水壶系统设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《微机控制技术课程设计报告电热水壶系统设计（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 课程设计报告课程名称 微机控制技术 设计题目 电热水壶系统设计 专业班级 姓 名 学 号 指导教师 起止时间 2010.12.272011.01.07 电气与信息学院课程设计考核和成绩评定办法1 课程设计的考核由指导教师根据设计表现、设计报告、设计成果、答辩等几个方面，给出各项权重，综合评定。该设计考核教研室主任审核，主管院长审批备案。2 成绩评定采用五级分制，即优、良、中、及格、不及格。3 参加本次设计时间不足三分之二或旷课四天以上者，不得参加本次考核，按不及格处理。4 课程设计结束一周内，指导教师提交成绩和设计总结。5 设计过程考核和成绩在教师手册中有记载。课程设计报告内容课程设计报告内
2、容、格式各专业根据专业不同统一规范，经教研室主任审核、主管院长审批备案。注：1 课程设计任务书和指导书在课程设计前发给学生，设计任务书放置在设计报告封面后和正文目录前。2 为了节省纸张，保护环境，便于保管实习报告，统一采用A4纸打印（正文采用宋体五号字）或手写。10/11学年第一学期微机控制技术课程设计 任务书指导教师： 班级：自动0741.2 地点：1708、1709教室课程设计题目：温控水壶模拟装置一、课程设计目的本课程设计的目的在于培养学生运用已学的微机控制技术的基础知识和基本理论，加以综合运用，进行微机控制系统设计的初等训练，掌握运用微机控制技术的原理、设计内容和设计步骤，为从事相关的
3、毕业设计或今后的工作需要打下良好的基础。二、课程设计内容（包括技术指标）1对于常规的电热水壶，只要接通电源，就开始加热，直到水沸腾后通过蒸汽来产生声音报警。这种设计有下面几个方面的不足：1)如水壶中没水，电源误接通时也会一直加热，容易引起事故。2)当只需要加热到沸点以下某一温度时，不能及时给出声音报警信号。3)当水加热沸腾后不能自动停止工作。针对以上不足，在本设计方案中，用MC-51单片机作为控制芯片，管理整个电热水壶的工作情况，构成了一个闭环控制系统，而且增加了三个按键和六位数码管显示。它的工作情况和常规的热水壶相比，有下面几个方面的特点：1)有三个按键，可用来设置希望加热到的温度即报警的温
4、度。上电复位后，设置温度初值为20度，每按一下按键，温度设置值就会增加1度，整个温度设置值在20100度之间循环。2)这个按键还具有启动电热水壶开始工作的作用。当每次电源接通后，只有按键按下过之后，电热水壶才开始加热，这样，可以防止电源误接通时电热水壶一直加热，引发事故。3)当加热到设置温度时，单片机会控制停止加热，并通过蜂鸣器给出声音提示。4)三位数码管在设置温度操作时显示当前设置的温度，另三位数码管其余时间实时显示电热水壶中水的实际温度。2可以结合题目自己发挥，发挥部分须在所选题目的基本要求达到的前提下实现。3设计报告正文中应包括系统总体框图、核心电路原理图、主要流程图、主要的测试结果。完
5、整的电路原理图、重要的源程序用附件给出。三、课程设计原则1、尽可能地满足被控对象的控制要求；2、在满足控制的前提下，力求使控制系统简单、经济；3、保证控制系统安全可靠；四、课程设计步骤1、对控制系统任务和要求作深入的调查研究，明确控制任务；2、对多个可行方案进行比较，选出最佳方案3、进行详细的设计与论证4、给出理论分析与计算5、给出系统总体框图、6、给出核心电路原理图、7、给出主要流程图、8、给出程序清单及有关设计文件9、撰写设计说明书五、时间安排时间内容备注12月27日集中讲解课程设计要求，明确任务和具体安排J20212月28日确定设计方案X1-708,70912月29日调试工训512,41
6、512月30日调试工训512,41512月31日完善设计方案工训512,4151 月 4日写设计报告1 月 5日调试工训512,4151 月 6日调试工训512,4151 月 7日答辩工训512,415六、基本要求1、课程设计过程中保证出勤；2、态度认真，积极动脑，主动工作；3、最后按平时表现、报告质量、答辩成绩，其权重分别为0.2、0.4、0.4综合评定成绩，分优、良、中、及、不及格五个等级。摘 要本系统设计介绍了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
7、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。关键词电热水壶 单片机 加热电路 报警装置Abstract:This system describes the MCS-51 series microcontroller to control the chip, the electric kettle control methods work. Through the electrical heating circuit for heating the water, and the temperature of the water sampling, sample the
8、 digital signal is sent through the ADC0809 SCM system, the computer processing, the control achieved with the keyboard LED display, and can realize the control of water temperature And over temperature alarm system.字典 - 查看字典详细内容Key words: kettle scm heating circuit alarm目 录1 引言11.1 热水壶工作原理11.2 热水壶的
9、工作情况12 电热水壶控制系统的硬件设计22.1 MCS-51单片机控制的总体介绍22.2 温度检测电路和A/D转换器的电路22.3 单片机8051芯片介绍和主要电路52.4 8255输出口扩展92.5 单片机的抗干扰电路102.6 键盘及显示电路122.7 加热电路和报警装置163 系统的软件设计183.1 总的程序设计框图183.2 8255的程序设计183.3 键盘和显示接口电路程序设计194 系统调试244.1 调试的工具244.2 硬件调试244.3 软件调试245 总结25致 谢26参考文献27附录一28附录二291 引言1.1 热水壶工作原理单片机控制热水壶的硬件构成包括8051
10、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。1.2 热水壶的工作情况对于常规的电热水壶，只要接通电源，就开始加热，直到水沸腾后通过蒸汽来产生声音报警。这种设计有下面几个方面的不足：1)如水壶中没水，电源误接通时也会一直加热，容易引起事故。2)当只需要加热到沸点以下某一温度时，不能
11、及时给出声音报警信号。3)当水加热沸腾后不能自动停止工作。针对以上不足，在本设计方案中，用MC-51单片机作为控制芯片，管理整个电热水壶的工作情况，构成了一个闭环控制系统，而且增加了三个按键和六位数码管显示。它的工作情况和常规的热水壶相比，有下面几个方面的特点：1)有三个按键，可用来设置希望加热到的温度即报警的温度。上电复位后，设置温度初值为20度，每按一下按键，温度设置值就会增加1度，整个温度设置值在20100度之间循环。2)这个按键还具有启动电热水壶开始工作的作用。当每次电源接通后，只有按键按下过之后，电热水壶才开始加热，这样，可以防止电源误接通时电热水壶一直加热，引发事故。3)当加热到设
12、置温度时，单片机会控制停止加热，并通过蜂鸣器给出声音提示。4)三位数码管在设置温度操作时显示当前设置的温度，另三位数码管其余时间实时显示电热水壶中水的实际温度。2 电热水壶控制系统的硬件设计2.1 MCS-51单片机控制的总体介绍硬件设计的总电路连接框图如下图：图2.1硬件设计的总电路连接框图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，是整个控制的核心，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的信号通过A/D转换器ADC0
13、809进行处理加工后输出到显示器进行显示，并可以通过键盘对温度进行控制，如此同时当水加热超过指定的温度以后，蜂鸣器工作报警。并对其中部分电路编制子程序，以及相应的软件设计。2.2 温度检测电路和A/D转换器的电路2.2.1 AD590温度传感器的概念AD590是一种二端式的集成温度传感器。图2.2.1 AD590引脚图其主要技术参数有：1)范围为-55+150。2)电压为+4+30V，由于AD590是一种恒流源形式的温度传感器，只需在其二端加上一定工作电压则其输出电流随温度变化而变化，即温度每变化1，其输出电流变化1A；它以热力学温标零点作为零输出点，因此在25时，其输出电流为298.2A。3
14、)经过激光平衡调整，AD590的校准精度可达+和-0.5，全温区范围线性度可达+和-0.3（AD590M）当其在10温区范围内校正后测量，精度可达+和-0.1，在全温区范围内（-55+145）使用，精度也可高达+、-1。由于AD590是一种电流型的温度传感器，因此具有较强的抗干扰能力，适用于计算机进行远距离温度测量和控制，远距离信号传递时，可采用一般的双绞线来完成，其电阻比较大，因此不需要精密电源对其供电，长导线上的压降一般不影响测量精度；不需要温度补偿和专门的线性电路。2.2.2 温度检测电路图2.2.2 电源转换电路在介绍温度检测电路之前，首先要说明一下电源转换电路。电压经过四个二极管两两导通整流滤波后，再经过电压转换芯
