毕业设计论文--智能热水器设计

四川职业技术学院毕业设计（论文）题目：智能饮水机控制系统设计系别：电子电气工程系专业：机电一体化班级：08机电2班姓名：卿松学号：081052012005指导教师：张启完成时间：2010年12月26日目录摘要......................................................................1第1章绪论.................................................................21.1课题研究的背景......................................................21.2市场饮水机现状......................................................21.3课题研究的目的和背景................................................31.4本课题主要研究的内容................................................31.5本章小结............................................................4第二章单片机功能简介.......................................................52.1概念................................................................52.2单片机的产生及发展..................................................62.3单片机的分类........................................................72.4单片机的引脚介绍....................................................82.5单片机攻击技术......................................................82.6单片机的应用.......................................................102.7本章小结...........................................................11第3章智能饮水机的硬件结构设计............................................123.1智能饮水机的总体设计...............................................123.2主控系统...........................................................123.3输入控制...........................................................133.4显示部分...........................................................143.5温度控制部分.......................................................163.6其他功能部分.......................................................183.7本章小结...........................................................18第4章智能饮水机的软件设计................................................194.1系统分配方式.......................................................194.2主程序设计.........................................................194.3温度检测程序设计...................................................244.4显示程序设计.......................................................254.5中断程序服务.......................................................264.6其他相关程序.......................................................274.7本章小结...........................................................27第5章调试及性能分析......................................................285.1硬件调试...........................................................285.2软件调试...........................................................285.3性能分析...........................................................285.4本章小结...........................................................29结论......................................................................30致谢......................................................................31参考文献...................................................................31附录1.....................................................................33附录2.....................................................................34附录3.....................................................................35四川职业技术学院毕业设计（论文）第1页共42页摘要目前,大多数家庭使用的饮水机只有一些基本的功能(加热、恒温)。然而，随着人们物质生活的不断提高，对饮水机的性能要求也不断提高。为了满足人们对饮水机的性能要求，本课题研究智能饮水机，它主要功能是100%沸腾，以65°为恒温底线95°为恒温上线之间的任意整数为恒温值。定时关机、过热保护防干功能等。本课题的控制核心采用单片机，单片机内集成了中央处理器（CPU）、存储器、输入和输出接口、振荡电路、计数器等电路的一块集成电路，而且具有体积小、功能强、成本低、功耗小等优点。[关键词]：AT89C51、LM339、7805四川职业技术学院毕业设计（论文）第2页共42页第1章绪论1.1课题研究的背景饮水机兴起于上世纪90年代，在小家电领域里的热度随着近年来国人生活水平的质量提高而逐年攀升。沁园、美的、安吉尔等企业为代表的饮水机企业占据了国内饮水机市场主要份额。从整体市场走势来看，中国饮水机市场销量呈逐年递增趋势。2006年，中国饮水机市场容量突破3300万台，产业规模达到1500亿。与2005年相比，2006年饮水机零售量增长了33%，零售额增长了51%。国内饮水机行业一直维系着美的、沁园、安吉尔三强领跑，浪木、司迈特、奇迪竞相追逐的局面。其中，美的进入中国小家电行业较早，在行业内的品牌中知名度较高，在饮水机市场中始终保持霸主地位。因此，中国饮水机企业必须抓住新的发展形势，加大科技创新，提升自身竞争能力，提高技术含量，加强售后服务水平，完善饮水机的相关标准，只有这样才能在新形势下立于不败之地。饮水机是采用瓶装水或者自来水经净水器净化作为水源，利用电能制冷和加热，一年四季提供常温水、热水（85～95℃）、冰水（5～15℃）的饮水电器。饮水机基本能满足人们日常的饮水、泡茶、冲咖啡、即食食品以及调制冷饮的各种需要。饮水机具有饮水时尚、外形新颖、结构简单、操作方便、清洁卫生、价廉物美等优点。在饮水机进入高潮的今天，市场十分活跃，然而，消费者对饮水机的选择不是停留在过去的眼光，而是高标准，不仅实用而且要求外形脱俗，跟上时代潮流步伐，在某种功能要有新的突破。当前绝大多数厂家生产的饮水机都采用智能化控制。因此，智能饮水机已是饮水机发展的必然趋势。1.2市场饮水机现状可以这样说，现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭四川职业技术学院毕业设计（论文）第3页共42页煲、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤设备，五花八门，无所不在。饮水机也不例外。单片机按其应用范围可分为通用型和专用型两类。家用电器多采用专用型单片机，如日本NEC公司开发的7500系列和75X00系列4位单片机、美国国家半导体公司的COP400系列4位单片机，以及日本松下公司的MN1400系列、美国Zilog公司的Z8系列以及日本富士通公司的MB88系列等专用型单片机。家用电器所采用的通用型单片机，主要是Intel公司的MCS系列产品。目前饮水机基本上都采用单片机控制，但各厂家生产的饮水机单片机控制所达到的功能各不相同。智能化，多功能必定是发展趋势。1.3课题研究的目的和背景采用单片机控制的饮水机，比用模拟电路、数字电路、专用芯片所做成的控制系统，在功能和整体性能上有很大提高。它利用单片机这一智能器件,通过硬件和软件的综合设计,使控制系统达到了性能稳定、反应速度快，可靠性高，达到所需要的功能设置。1.4本课题主要研究的内容主体功能电动机出水过热保护防干烧100%沸腾功能，自动保温ADC0808进行数据传送恒温功能设置定时开关机安全锁定功能沸腾、超温提示功能故障代码显示按键功能开关键：负责电源的接通和关闭加热键：负责烧水瓶开始烧水和停止烧水四川职业技术学院毕业设计（论文）第4页共42页锁定键：按下锁定键，其他按键无效恒温健：改变保温的水温温度显示功能电源灯：接通电源，电源灯点亮（黄色）加热指示灯：按下加热键，加热指示灯点亮，表示烧水开始工作。弹起加热键，指示灯熄灭，表示烧水停止（红色）锁定键指示灯：只是锁定电动机出水功能，灯亮表示出水不能用恒温指示灯：灯点亮表示烧水瓶正在恒温，灯灭表示烧水瓶还在加热数码管：先是恒温的温度1.5本章小结本章主要介绍了饮水机的诞生及发展方向，同时阐述的本课题的主要研究内容。四川职业技术学院毕业设计（论文）第5页共42页第二章单片机功能简介2.1概念单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。单片机也被称为微控制器，是因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量