《基于單片機(jī)的智能監(jiān)控水壺設(shè)計(jì)》9100字

基于單片機(jī)的智能監(jiān)控水壺設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-1"\h\u989摘要 .2.3溫度控制模塊綜上所述:雖然DS18B20和DS1820都可以檢測(cè)系統(tǒng)溫度，但是DS18B20的反饋時(shí)間段，只有750ms，反應(yīng)更加快速和敏捷，因此選擇方案一，圖2-26IDS18B20引腳圖圖2-3內(nèi)部系統(tǒng)框架圖2.3.4時(shí)鐘顯示模塊2.3.6蜂鳴器模塊2.3.7電源供電電路3硬件電路設(shè)計(jì)3.1主控模塊硬件電路設(shè)計(jì)此次系統(tǒng)基本設(shè)計(jì)性能測(cè)試中所選用的電控系統(tǒng)基本主控制和控制電路芯片為一個(gè)a-stc90c52單片機(jī),系統(tǒng)的基本工作控制電路主要組成是一個(gè)復(fù)位單片機(jī)及其最小基本控制電路系統(tǒng),它主要包括一個(gè)復(fù)位脈沖源和復(fù)位晶振驅(qū)動(dòng)控制電路、復(fù)位脈沖晶振控制電路,系統(tǒng)的基本工作控制程序以及數(shù)據(jù)燒錄器和讀取轉(zhuǎn)寫(xiě)器等控制電路。這款單片機(jī)的封裝為DIP40，有40個(gè)插件引腳，其中P1的前四個(gè)引腳是連接按鍵的四個(gè)引腳，作用分別是設(shè)置、加、減、確定。P1的第5、6引腳，即P1.4/P1.5引腳分別是連接指示燈電路和蜂鳴器電路，有這兩個(gè)引腳來(lái)完成對(duì)指示燈和蜂鳴器的控制。主控電路圖如圖3-1所示。圖3-13.2LCD1602顯示模塊硬件電路設(shè)計(jì)圖3-2顯示模塊3.3按鍵模塊硬件電路設(shè)計(jì)圖3-3按鍵模塊3.4晶振電路設(shè)計(jì)最小系統(tǒng)的波形貼片晶振波形插件集成電路,是由兩個(gè)30pf的0805的直線波形微型貼片晶振插件開(kāi)路電容和一個(gè)11.0592HZ的波形貼片晶振插件波形晶振集成電路電容組成。晶振管的集成電路在本電子系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)中的過(guò)程及其中的主要組成作用為:：給系統(tǒng)提供時(shí)鐘脈沖，確保系統(tǒng)定時(shí)器計(jì)數(shù)的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確定。晶振電路電路圖如3-4所示。圖3-4晶振電路3.5溫度模塊硬件電路設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中，DS18B20檢測(cè)溫度傳感器負(fù)責(zé)檢測(cè)燒水時(shí)的水溫變化，當(dāng)實(shí)際水溫到達(dá)設(shè)定溫度后，信號(hào)就會(huì)傳送到單片機(jī)，單片機(jī)控制下使其停止加熱，這樣也可以準(zhǔn)確加熱，不會(huì)存在水一直在燒的情況，也不會(huì)出現(xiàn)燒干之后發(fā)生其他安全問(wèn)題，因此溫度檢測(cè)傳感器至關(guān)重要。圖3-5溫度檢測(cè)3.6加熱電路設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的智能熱水壺設(shè)計(jì)，加熱模式之一是定時(shí)模式的加熱，當(dāng)系統(tǒng)設(shè)置好定時(shí)時(shí)間之后，系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)加熱，加熱直到設(shè)置時(shí)間達(dá)到之后，才會(huì)停止。第二種情況的加熱是溫控模式，系統(tǒng)啟動(dòng)加熱，這樣就是溫度檢測(cè)，當(dāng)水壺內(nèi)水的實(shí)際溫度低于設(shè)置的溫控溫度之前，水壺會(huì)控制加熱電路繼續(xù)加熱，當(dāng)水溫達(dá)到設(shè)定溫度之后，系統(tǒng)就會(huì)使得加熱電路停止加熱。加熱電路原理圖如圖3-5所示。加熱電路由加熱控制電路和電阻絲組成，其中加熱控制電路的核心元器件是30N06場(chǎng)效應(yīng)管，其元器件封裝為SOT-89的貼片封裝，其外圍元器件為一個(gè)防止啟動(dòng)過(guò)程中電流過(guò)大損壞元器件的續(xù)流二級(jí)管D4，以及一個(gè)濾波電容C9，這個(gè)濾波電容C9的封裝為0805貼片的電容，M1接電阻絲。其電路原理為，當(dāng)需要加熱時(shí)，單片機(jī)的相應(yīng)I/0口輸出高電平，30N06場(chǎng)效應(yīng)管導(dǎo)通，電阻絲開(kāi)始加熱。同理遏制加熱便是單片機(jī)端口輸出低電平，30N06不導(dǎo)通，加熱遏制。其加熱電路如圖3-6所示。圖3-6加熱電路3.7指示電路設(shè)計(jì)圖3-7指示電路3.8水位檢測(cè)電路設(shè)計(jì)圖3-8水位檢測(cè)電路圖3.9降壓穩(wěn)壓電路設(shè)計(jì)這個(gè)電壓到達(dá)電源座J1，然后經(jīng)過(guò)D3整流二極管，這二極管的型號(hào)是SS34，封裝是SMB，再經(jīng)過(guò)兩個(gè)濾波電容C5C6，其容值和封裝分別為470UF插件電容和104pf0805貼片電容。然后經(jīng)過(guò)78L05穩(wěn)壓管，來(lái)將12v直流電轉(zhuǎn)換為5v直流電，其中78L05的IN輸入引腳輸入的是電源12v正極，輸出腳接的是降壓之后的電源5v，然后這個(gè)5v電壓再經(jīng)過(guò)濾波電容C7C8的濾波，最終形成穩(wěn)定的5v正電壓，給5v電路部分供電[4]。其電路原理圖如圖3-9所示。圖3-9降壓穩(wěn)壓電路3.10系統(tǒng)總電路圖4軟件設(shè)計(jì)4.1軟件系統(tǒng)的搭建環(huán)境4.2軟件系統(tǒng)搭建的語(yǔ)言4.2軟件編譯思路4.4系統(tǒng)主程序圖5系統(tǒng)調(diào)試5.1硬件調(diào)試5.2軟件調(diào)試5.3調(diào)試結(jié)果藍(lán)牙APP可以正常連接手機(jī)，可以正常查看信息。經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)試，該設(shè)計(jì)已初步達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期，功能可以實(shí)現(xiàn)。結(jié)論通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，基于單片機(jī)的智能熱水壺設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多知識(shí)，收益良多。例如，我學(xué)會(huì)了DS18B20溫度檢測(cè)傳感器的原理，以及其震蕩頻率和傳感器所處環(huán)境溫度的相關(guān)關(guān)系，以及學(xué)會(huì)了如何通過(guò)編程，來(lái)完成對(duì)溫度傳感器DS18B20檢測(cè)數(shù)據(jù)的讀取。學(xué)會(huì)了DS18B20和DS1820的區(qū)別，以及各自的優(yōu)缺點(diǎn)。學(xué)會(huì)了非接觸式水位檢測(cè)傳感器的原理以及控制方式，了解了其工作電壓環(huán)境以及工作的準(zhǔn)確性，學(xué)會(huì)了如何利用這種非接觸式傳感器來(lái)對(duì)水壺水位進(jìn)行檢測(cè)，學(xué)會(huì)了如何通過(guò)查閱資料，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)各種電子元件的了解和使用。學(xué)會(huì)了LCD1602液晶顯示屏的工作原理、背光調(diào)節(jié)原理及特點(diǎn)、顯示內(nèi)容的控制以及其程序控制的原理及代碼，同時(shí)也了解了其他幾種不同顯示屏的控制方式及特性，例如LCD12864是128x64個(gè)字符點(diǎn)，可以顯示有4行顯示，每行可以顯示16個(gè)字符，16個(gè)數(shù)字或字母或符號(hào)，或者8個(gè)中文漢字，因?yàn)橐粋€(gè)中文漢字是占2個(gè)字符的，LCD12864含有中文字庫(kù)，但是穩(wěn)定性不好，容易受干擾。但是了解更多的是OLED顯示屏，這次設(shè)計(jì)基本上以及完全掌握了OLED顯示屏的精髓。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的制作，我學(xué)會(huì)了如何通過(guò)繪圖軟件繪制電路圖，以及如何使用編程軟件進(jìn)行程序編寫(xiě)。我學(xué)會(huì)了若是將繪制好的PCB舉行打樣建造，學(xué)會(huì)了若何分辨分歧元器件，和元器件的封裝和正負(fù)極。受益良多。參考文獻(xiàn)基于DS18B20的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].孫蔚.電子測(cè)試.2013(09)基于AT89C51單片機(jī)的溫度測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].黃保瑞,賈之豪,邵婷婷.現(xiàn)代電子技術(shù).2011(06)袁騰,王帥,梅明,等.基于單片機(jī)原理的可定時(shí)自動(dòng)澆花器[J].硅谷,2012(13):74-75.管清望.倒車(chē)?yán)走_(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].科學(xué)與財(cái)富,2017,000(033):46-46.基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].趙鴻圖.微計(jì)算機(jī)信息.2008(26)德穎,郭振國(guó).太陽(yáng)能熱水系統(tǒng)在綜合辦公樓中的應(yīng)用[J].中國(guó)科技縱橫,2013,000(022):17-18.楊東,李明春.基于STC11F01單片機(jī)的溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].黃河科技學(xué)院學(xué)報(bào),2020,v.22;No.117(05):59-60+72.一種基于模糊控制的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].黎惠成,曾碧,吳清泉,李愿.計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展.2009(12)基于DS18B20測(cè)溫的單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)[J].余瑾,姚燕.微計(jì)算機(jī)信息.2009(08)朱俊.基于Arduino的自動(dòng)飲水機(jī)設(shè)計(jì)與研究[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2020,v.16(01):284-286.基于Android客戶(hù)端的智能家居App設(shè)計(jì)[J].凌敏,羅浩武,鄒阿金,黃健明.現(xiàn)代計(jì)算機(jī).2019(27)王雷,周莉,姜國(guó)強(qiáng).基于單片機(jī)的電動(dòng)汽車(chē)空調(diào)控制器設(shè)計(jì)[J].科技視界,2017(14).基于Android客戶(hù)端的智能家居App設(shè)計(jì)[J].凌敏,羅浩武,鄒阿金,黃健明.現(xiàn)代計(jì)算機(jī).2019(27)基于安卓的智能家居系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].黎素云,葉展勇,俞曉彤.電子技術(shù)與軟件工程.2019(11)皇甫勇兵.鑄鐵管外加熱智能溫度控制裝置的設(shè)計(jì)與研究[J].機(jī)械工程與自動(dòng)化,2017,000(004):170-172.葉子馨,李東青,楊宜澄.家用智能魚(yú)缸設(shè)計(jì)[J].數(shù)碼世界,2019,No.163(05):132-132..黃志剛,趙之赫.通用型1602LCD自定義字符的顯示[J].電子世界,2013(22):182-182.朱曾志.大功率發(fā)射機(jī)房高頻接地設(shè)計(jì)與制作[J].電子制作,2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