基于单片机的电热水壶控制系统的设计
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由上可知，现代电热水壶的核心部件是温控器控器，它有一个温控开关常开，高于 给定温度左右闭合。里面的运动接触片是由双层金属构成的，温度的变化，两边金属热
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基于单片机的电热水壶控制系统的设计
胀冷缩的程度不一样，运动接触片就会随着温度的变化弯曲。 磁铁的作用是让运动接触 片接近触点的时候靠磁力瞬间吸合。要断开的时候也有一个磁力维持磁力，双层金属的 弯力大于一定值，力触点才分开，防止接触片在触点处“弹跳”，降低开关的寿命。当 然电热水壶温控器也是日新月异的发展，其中以老牌电热水壶制造国英国生产的温控 器 最为出色，国产如 OTTER 温控器也有不错的表现。
本文的研究工作在充分借鉴前人研究成果的基础上，兼顾目前一些电热水控制系 统 存在的问题，实现了对电热水壶内的水温实时显示和达到设定温度后的自动切断加热 电 路并报警提示的功能。
1.2 电热水壶的研究现状
电热水壶自从 1922 年出现，前后经历了五个发展阶段[1]。到 2000 年，由于设计技 术和生产工艺水平的大幅度提升，电热水壶终于借着科学技术的发展开始批量生产并 进 入千家万户，成为现代社会中必不可少的生活家电。
Key word: Electrical Kettle; Temperature control; Controller; DS18B20
目录
基于单片机的电热水壶控制系统的设计
1 绪论.....................................................................1 1.1 课题的研究背景..................................................... 1 1.2 电热水壶的研究现状................................................. 1 1.3 研究内容及论文构成................................................. 2 1.3.1 研究内容..................................................... 2 1.2.2 论文构成..................................................... 3
现代电热水壶与上一代产品相比，它们最主要的改进在于使用了隐藏式发热盘。过 去的热水壶都采用发热管，发热管裸露水中，既不安全也不美观。如今的隐藏式发热盘 ， 采用不锈钢材质，不仅安全，而且方便清洁。壶身和电源底座可以相互分离，作时不需 整机移动，壶身可 360 度旋转，可以从任意方向取放。
市场上的电热水壶的三重安全保护装置，能有效保护使用者的安全。直插式电水壶 的三重保护是指蒸汽感应保护、干烧保护和异常熔断保护，蒸汽感应保护是指水开自 动 断电、干烧保护是指用户忘记放水而发生干烧时自动断电 、异常熔断保护是指如干烧 保 护失效时安全装置熔断断开 电源（熔断后需 维修更 换 温 控 器 ）；塑料旋转式电水壶和不 锈钢水壶的三重保护是指蒸汽感应保护和两重干烧保护，即干烧保护装置有两套，当一 套失效时仍有另一套起到保护作用。只要是使用进口温控器的电水壶均有此功能 [2]。
基于单片机的电热水壶控制系统的设计
基于单片机的电热水壶控制系统的设计
摘要
本设计以 AT89C51 单片机为控制芯片，对电热水壶工作进行控制。阐述了控制系统 通过加热电路对水进行加热，运用温度传感器 DS18B20 对水的温度进行采样，然后送入 单片机系统，经微机处理后，结合键盘控制实现 LED 显示，并可实现对水温度的控制， 当达到或超过设定的水温，可自动断电和报警。其中硬件电路设计主要包括单片机控 制 电路、温度检测电路、键盘及显示电路、加热电路和电源转化电路。研究表明，本设计 是一种较好的电热水壶控制方案。
毕业设计（论文）
题目： 基于单片机的电热水壶控制系统的设计
学生姓名：方 宏 达 学 号：200652050110 班 级: 测控 06-01 班 专 业：测控技术与仪器 指导教师：曾志伟、王向红
2010 年 6 月
基于单片机的电热水壶控制系统的设计
学生 姓 名 ：方 宏 达 学 号：200652050110 班 级：测控 06-01 班 所在院(系): 汽车与机械工程学院 指导 教 师 ：曾志伟、王向红 完成 日 期 : 2010 年 6 月
1 绪论
基于单片机的电热水壶控制系统的设计
1.1 课题的研究背景
在目前基于单片机的电热水壶控制系统的设计中，从控制方法上为两种：一种是采 用时间控制，在额定的电压下，加热管或加热盘在开始工作后的固定时间自动断电，市 面上的某家电热水壶生产厂家即选择的这种控制电路，时间控制系统操作简单，结构简 单，成本低廉，但不能做到到精确控制水温，不能满足现代人们的日常需求；另一种控 制系统采用温度控制，其通过检测水的温度并对系统控制的机制能良好的实现对水温 度 实时检测的要求，并在温度达到要求数值时切断加热电路。
而电热水壶控制系统的温度传感器的选择也一直是近年来的热点话题。温度传感 器，使用范围广，数量多，居各种传感器之首。目前工业和生活常使用的温度传感器主 要分为以下三类[3]：
(1)传统的分立式温度传感器（含敏感元件），主要是能够进行非电量和电量之间转 换。热电偶传感器是工业测量中应用最广泛的一种温度传感器，它与被测对象直接接触 ， 不受中间介质的影响，具有较高的精度；测量范围广，可从 -50~1600℃进行连续测量 , 特殊的热电偶如金铁—镍铬，最低可测到-269℃，钨—铼最高可达 2800℃。
(2)模拟集成温度传感器/控制器。集成传感器是采用硅半导体集成工艺制成的，因 此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。模拟集成温度传感器是在 20 世纪 80 年代问世 的，它将温度传感器集成在一个芯片上、可完成温度测量及模拟信号输出等功能。模拟 集成温度传感器的主要特点是功能单一（仅测量温度）、测温误差小、价格低、响应速 度快、传输距离远、体积小、微功耗等，适合远距离测温，外围电路简单。
基于单片机的电热水壶控制系统的设计
4 总结与展望............................................................. 16 参考文献................................................................. 17 致谢..................................................................... 18 附录 A 程序清单...........................................................19 附录 B 电热水壶控制电路原理图.............................................26
3 电热水壶系统的软件设计................................................. 12 3.1 系统总程序设计框图................................................12 3.2 DS18B20 测温程序流程图............................................ 13 3.3 温度显示流程图....................................................14 3.4 按键程序流程图....................................................15
关键字：电热水壶；温度控制；控制器；DS18B20
基于单片机的电热水壶控Leabharlann Baidu系统的设计
THE DESIGN OF MICROCONTROLLER-BASED CONTROL SYSTEM FOR ELETRICAL KETTLE
ABSTRACT
The control system based on AT89C51 of an electric kettle is designed in the paper. Water is heated by electric heated circle. The temperature of water will be sampled with temperature sensor DS18B20. The sampling signal is processed by the single chip. The value of the temperature is showed on LED monitor by the keyboard controlled by the keyboard. At the same time, the heated system will be turn off and the system of alarm will run while a given temperature is reached. The hardware circuit design mainly includes the SCM main control circuit, temperature-measure circuit, keyboard and shows circuit, temperature heated circuit and power supply changeover circuit. The results show that this design is a better control precept for the electric kettle.
2 电热水壶系统的硬件设计.................................................. 4 2.1 系统的总体设计思路.................................................4 2.2 AT89C51 单片机介绍................................................. 4 2.3 温度检测电路的设计.................................................5 2.3.1 温度传感器 US18B20............................................5 2.3.2 温度采集电路................................................. 6 2.4 键盘和显示电路的设计...............................................7 2.4.1 LED 显示器介绍................................................7 2.4.2 按键和显示电路............................................... 8 2.5 加热电路的设计.....................................................9 2.5.1 功率驱动电路................................................. 9 2.5.2 加热状态显示电路............................................ 10 2.6 其他主电路的设计..................................................10 2.6.1 振荡电路和时钟电路...........................................10 2.6.2 系统复位电路................................................ 10 2.6.3 电源转化电路................................................ 11
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基于单片机的电热水壶控制系统的设计
胀冷缩的程度不一样，运动接触片就会随着温度的变化弯曲。 磁铁的作用是让运动接触 片接近触点的时候靠磁力瞬间吸合。要断开的时候也有一个磁力维持磁力，双层金属的 弯力大于一定值，力触点才分开，防止接触片在触点处“弹跳”，降低开关的寿命。当 然电热水壶温控器也是日新月异的发展，其中以老牌电热水壶制造国英国生产的温控 器 最为出色，国产如 OTTER 温控器也有不错的表现。
本文的研究工作在充分借鉴前人研究成果的基础上，兼顾目前一些电热水控制系 统 存在的问题，实现了对电热水壶内的水温实时显示和达到设定温度后的自动切断加热 电 路并报警提示的功能。
1.2 电热水壶的研究现状
电热水壶自从 1922 年出现，前后经历了五个发展阶段[1]。到 2000 年，由于设计技 术和生产工艺水平的大幅度提升，电热水壶终于借着科学技术的发展开始批量生产并 进 入千家万户，成为现代社会中必不可少的生活家电。
Key word: Electrical Kettle; Temperature control; Controller; DS18B20
目录
基于单片机的电热水壶控制系统的设计
1 绪论.....................................................................1 1.1 课题的研究背景..................................................... 1 1.2 电热水壶的研究现状................................................. 1 1.3 研究内容及论文构成................................................. 2 1.3.1 研究内容..................................................... 2 1.2.2 论文构成..................................................... 3
现代电热水壶与上一代产品相比，它们最主要的改进在于使用了隐藏式发热盘。过 去的热水壶都采用发热管，发热管裸露水中，既不安全也不美观。如今的隐藏式发热盘 ， 采用不锈钢材质，不仅安全，而且方便清洁。壶身和电源底座可以相互分离，作时不需 整机移动，壶身可 360 度旋转，可以从任意方向取放。
市场上的电热水壶的三重安全保护装置，能有效保护使用者的安全。直插式电水壶 的三重保护是指蒸汽感应保护、干烧保护和异常熔断保护，蒸汽感应保护是指水开自 动 断电、干烧保护是指用户忘记放水而发生干烧时自动断电 、异常熔断保护是指如干烧 保 护失效时安全装置熔断断开 电源（熔断后需 维修更 换 温 控 器 ）；塑料旋转式电水壶和不 锈钢水壶的三重保护是指蒸汽感应保护和两重干烧保护，即干烧保护装置有两套，当一 套失效时仍有另一套起到保护作用。只要是使用进口温控器的电水壶均有此功能 [2]。
基于单片机的电热水壶控制系统的设计
基于单片机的电热水壶控制系统的设计
摘要
本设计以 AT89C51 单片机为控制芯片，对电热水壶工作进行控制。阐述了控制系统 通过加热电路对水进行加热，运用温度传感器 DS18B20 对水的温度进行采样，然后送入 单片机系统，经微机处理后，结合键盘控制实现 LED 显示，并可实现对水温度的控制， 当达到或超过设定的水温，可自动断电和报警。其中硬件电路设计主要包括单片机控 制 电路、温度检测电路、键盘及显示电路、加热电路和电源转化电路。研究表明，本设计 是一种较好的电热水壶控制方案。
毕业设计（论文）
题目： 基于单片机的电热水壶控制系统的设计
学生姓名：方 宏 达 学 号：200652050110 班 级: 测控 06-01 班 专 业：测控技术与仪器 指导教师：曾志伟、王向红
2010 年 6 月
基于单片机的电热水壶控制系统的设计
学生 姓 名 ：方 宏 达 学 号：200652050110 班 级：测控 06-01 班 所在院(系): 汽车与机械工程学院 指导 教 师 ：曾志伟、王向红 完成 日 期 : 2010 年 6 月
1 绪论
基于单片机的电热水壶控制系统的设计
1.1 课题的研究背景
在目前基于单片机的电热水壶控制系统的设计中，从控制方法上为两种：一种是采 用时间控制，在额定的电压下，加热管或加热盘在开始工作后的固定时间自动断电，市 面上的某家电热水壶生产厂家即选择的这种控制电路，时间控制系统操作简单，结构简 单，成本低廉，但不能做到到精确控制水温，不能满足现代人们的日常需求；另一种控 制系统采用温度控制，其通过检测水的温度并对系统控制的机制能良好的实现对水温 度 实时检测的要求，并在温度达到要求数值时切断加热电路。
而电热水壶控制系统的温度传感器的选择也一直是近年来的热点话题。温度传感 器，使用范围广，数量多，居各种传感器之首。目前工业和生活常使用的温度传感器主 要分为以下三类[3]：
(1)传统的分立式温度传感器（含敏感元件），主要是能够进行非电量和电量之间转 换。热电偶传感器是工业测量中应用最广泛的一种温度传感器，它与被测对象直接接触 ， 不受中间介质的影响，具有较高的精度；测量范围广，可从 -50~1600℃进行连续测量 , 特殊的热电偶如金铁—镍铬，最低可测到-269℃，钨—铼最高可达 2800℃。
(2)模拟集成温度传感器/控制器。集成传感器是采用硅半导体集成工艺制成的，因 此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。模拟集成温度传感器是在 20 世纪 80 年代问世 的，它将温度传感器集成在一个芯片上、可完成温度测量及模拟信号输出等功能。模拟 集成温度传感器的主要特点是功能单一（仅测量温度）、测温误差小、价格低、响应速 度快、传输距离远、体积小、微功耗等，适合远距离测温，外围电路简单。
基于单片机的电热水壶控制系统的设计
4 总结与展望............................................................. 16 参考文献................................................................. 17 致谢..................................................................... 18 附录 A 程序清单...........................................................19 附录 B 电热水壶控制电路原理图.............................................26
3 电热水壶系统的软件设计................................................. 12 3.1 系统总程序设计框图................................................12 3.2 DS18B20 测温程序流程图............................................ 13 3.3 温度显示流程图....................................................14 3.4 按键程序流程图....................................................15
关键字：电热水壶；温度控制；控制器；DS18B20
基于单片机的电热水壶控Leabharlann Baidu系统的设计
THE DESIGN OF MICROCONTROLLER-BASED CONTROL SYSTEM FOR ELETRICAL KETTLE
ABSTRACT
The control system based on AT89C51 of an electric kettle is designed in the paper. Water is heated by electric heated circle. The temperature of water will be sampled with temperature sensor DS18B20. The sampling signal is processed by the single chip. The value of the temperature is showed on LED monitor by the keyboard controlled by the keyboard. At the same time, the heated system will be turn off and the system of alarm will run while a given temperature is reached. The hardware circuit design mainly includes the SCM main control circuit, temperature-measure circuit, keyboard and shows circuit, temperature heated circuit and power supply changeover circuit. The results show that this design is a better control precept for the electric kettle.
2 电热水壶系统的硬件设计.................................................. 4 2.1 系统的总体设计思路.................................................4 2.2 AT89C51 单片机介绍................................................. 4 2.3 温度检测电路的设计.................................................5 2.3.1 温度传感器 US18B20............................................5 2.3.2 温度采集电路................................................. 6 2.4 键盘和显示电路的设计...............................................7 2.4.1 LED 显示器介绍................................................7 2.4.2 按键和显示电路............................................... 8 2.5 加热电路的设计.....................................................9 2.5.1 功率驱动电路................................................. 9 2.5.2 加热状态显示电路............................................ 10 2.6 其他主电路的设计..................................................10 2.6.1 振荡电路和时钟电路...........................................10 2.6.2 系统复位电路................................................ 10 2.6.3 电源转化电路................................................ 11