单片机课程设计 豆浆机

电气与电子信息工程学院

《单片机》课程设计报告

题目：智能豆浆机

专业班级：电气工程及其自动化2012级（3）班学号：201240220326

姓名：李越

同组人：陈俊亚

指导教师：胡蔷黄磊

设计时间：2014年12月15日—2014年12月19日

设计地点：K2-407单片机、微机原理实验室

课程设计任务书

2014 ～2015 学年第1学期

一、课程设计题目：（智能豆浆机）

二、课程设计要求

1. 根据具体设计课题的技术指标和给定条件，以单片机为核心器件，能独立而正确地进

行方案论证和电路设计，完成仿真操作。要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整；

2. 熟悉、掌握各种外围接口电路芯片的工作原理和控制方法；

3. 熟练使用单片机汇编语言或C51进行软件设计；

4. 熟练使用Proteus、Keil软件进行仿真电路测试；

5. 熟练使用Protel软件设计印刷电路板；

6. 学会查阅有关参考资料和手册，并能正确选择有关元器件和参数；

7. 编写设计报告，参考毕业设计论文格式。

（1）根据课题要求确定系统设计方案；

（2）绘制系统框图、系统仿真原理图（印刷电路板图），列出元器件明细表；

（3）计算电路参数和选择元器件，画出软件流程图（列出程序清单）；

（4）打印仿真结果，根据测试结果进行误差分析与修改调整；

（5）对设计进行全面总结。

三、课程设计内容（含技术指标）

本次设计采用单片机AT89S52来实现全智能豆浆机各个功能的控制，只要功能内容如下：

1. 针对食品原料的物理特性不同，在加工处理时采用三种不同的工作模式，其主要区别在于粉碎和加热时间长短不同，用蓝色、黄色LED灯分别来表示加热、粉碎过程。

2. 不同的工作模式、温度、加热与粉碎设定时间，以及其剩余时间都用数码管显示出来。

3. 当液位溢出或干烧状态时，实现立即停止工作，蜂鸣器发出声音产生报警（以中断方式采用拨码开关来模拟）。

4.每个模式工作完成后自动报警。

1.总体方案

1.1 引言

随着我们生活水平的提高，五谷杂粮成为了当今人们的健康理念。豆浆越来越受到大家的喜爱，豆浆不仅营养价值高，更是许多爱美、养生人士的必备补品。

今天就来介绍由单片机AT89C52来控制的全智能豆浆机。豆浆机的工作过程主要是加热和粉碎，通过键盘来选择三种工作模式，区别仅仅是加热、粉碎时间不同。豆浆机出现干烧、溢出时采用外部中断INT0（P3^2)和INT1(P3^3)来实现，设为高优先级中断，豆浆机立即停止工作，产生报警。加热与粉碎分别用不同颜色的LED灯来显示，同时工作模式、粉碎加热时间以及温度显示都用数码管一一显示。每个工作模式完成后，蜂鸣器便会发出声音来提醒用户豆浆做好了。

1.2 设计思路

本次设计的智能豆浆机主要由温度传感器、防溢防干烧电路、复位电路、按键电路、加热粉碎电路、报警电路以及六位数码管组成。其中防溢防干烧电路以中断方式采用拨码开关来模拟，采用蜂鸣器与红色LED灯进行声光报警。加热粉碎电路中，分别采用两个不同颜色的LED灯来显示，在工作状态时，LED灯点亮。设定工作模式有三种，模式1：上电后按键按下1（工作模式1），豆浆机自动检测有无溢出、干烧状况，确保无误后开始正常工作，否则产生报警。工作过程是加热----粉碎----加热----粉碎----加热。加热3分钟，粉碎3分钟，一共是45分钟。在程序中用1s代替1分钟，也就是45s，每个工作模式完成后豆浆机以报警来提醒用户，三种工作模式区别仅在于加热粉碎时间长短不同。键盘上设置了1~4按键，按键1~3是用来选择工作模式，按键4是用来显示温度。设计中采用DS18B20是一线式数字温度传感器，通过键盘扫描，当四键按下时测量液体温度，并将温度显示五秒，显示之后为初始值。六位LED动态显示数码管，第一位来显示工作模式，第二三位显示加热粉碎设置时间，后三位则是正计时。

1.3 原理框图

本智能豆浆机控制系统设计原理如下图所示:

图1-1 智能豆浆机控制系统框图

系统主要有：显示模块、时钟模块、复位模块、定时控制模块、按键模块 。 说明：AT89C52的P0口接74LS245的A0~A7口，用来驱动数码管显示，完成数据传输；单片机P1.0~P1.2口接74LS138的A,B,C 端口，P1.3口接温度传感器通过数码管来显示温度，P2.1~P2.3接键盘的1、2、3来控制豆浆机模式的选择，P2.5~P2.7接键盘的A 、B 、C 端来控制温度显示、粉碎溢出的功能；P3.2与P3.3两个外部中断来处理溢出、干烧的状况；P3.6~P3.7接两个LED 灯分别表示加热和粉碎。

2.系统硬件设计

2.1单片机AT89C52

AT89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes 的可反复擦写的Flash 只读程序存储器和256 bytes 的随机存取数据存储器（RAM ），器件采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash 存储单元，AT89C52单片机在电子行业中有着广泛的应用。

RST:复位输入。当振荡器工作时，RST 引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。

EA/VPP:外部访问允许。欲使CPU 仅访问外部程序存储器（地址为AT89C52 蜂鸣报警

防干烧电路

复位电路

按键

加热电路

防溢电路 温度传感器

计时模块

0000H—FFFFH），EA 端必须保持低电平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1 被编程，复位时内部会锁存EA端状态。如EA端为高电平（接VCC端），CPU 则执行内部程序存储器中的指令。Flash存储器编程时，该引脚加上+12V 的编程允许电源VPP，当然这必须是该器件是使用12V编程电压VPP。

P0口(P0.0~P0.7)是一个8位漏极开路双向输入输出端口，当访问外部数据时，它是地址总线（低8位）和数据总线复用。外部不扩展而单片应用时，则作一般双向I／O口用。P0口每一个引脚可以推动8个LSTTL负载。

P2口(P2.0~P2.7)口是具有内部提升电路的双向I/0端口(准双向并行I/O 口)，当访问外部程序存储器时，它是高8位地址。外部不扩展而单片应用时，则作一般双向I／O口用。每一个引脚可以推动4个LSTL负载。

P1口(P1.0~P1.7)口是具有内部提升电路的双向I/0端口(准双向并行I/O 口)，其输出可以推动4个LSTTL负载。仅供用户作为输入输出用的端口。

P3口(P3.0~P3.7)口是具有内部提升电路的双向I/0端口(准双向并行I/O 口)，它还提供特殊功能，包括串行通信、外部中断控制、计时计数控制及外部随机存储器内容的读取或写入控制等功能。

功能部件及特性：

1、兼容MCS51指令系统

2、8kB可反复擦写(大于1000次）Flash ROM；

3、32个双向I/O口；

4、256x8bit内部RAM；

5、3个16位可编程定时/计数器中断；

6、时钟频率0-24MHz；

7、2个串行中断，可编程UART串行通道；

8、2个外部中断源，共8个中断源；

9、2个读写中断口线，3级加密位；

10、低功耗空闲和掉电模式，软件设置睡眠和唤醒功能；

11、有PDIP、PQFP、TQFP及PLCC等几种封装形式，以适应不同产品的需求。