全自动电热水壶的设计(包含原理图和程序)
全自动电热水壶的设计(包含原理图和程序)
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单片机控制电热水壶温度的设计
中文摘要
随着微机测量和控制技术的迅速发展与广泛应用，以单片机为核心的温度采集与控制系统的研发与应用在很大程度上提高了生产生活中对温度的控制水平。本设计论述了一种以STC89C52单片机为主控制单元，以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。系统设计了相关的硬件电路和相关应用程序。硬件电路主要包括STC89C52单片机最小系统，测温电路、实时时钟电路、LCD液晶显示电路以及通讯模块电路等。系统程序主要包括主程序，读出温度子程序，计算温度子程序、按键处理程序、LCD显示程序以及数据存储程序等。
[关键词] STC89C52单片机；DS18B20；显示电路
目录
一、引言 (5)
(一)课题研究的背景 (5)
(二)课题研究的目的和意义 (5)
二、硬件电路的设计 (5)
(一)系统设计的框架 (5)
(二)单片机最小系统电路 (6)
(三)单片机的选型 (7)
1.STC89C52单片机简介 (7)
2.STC89C52单片机时序 (7)
3.STC89C52单片机引脚介绍 (8)
(四)温度传感器电路 (10)
(五)系统电源电路的设计 (11)
(六)LCD显示电路 (12)
(七)串口通讯电路 (13)
(八)按键接口电路 (13)
(九)DS1302时钟电路 (14)
(十)存储器接口电路 (14)
三、系统软件设计 (15)
(一)计算温度子程序 (16)
(二)按键处理子程序 (16)
(三)计算温度子程序 (17)
(四)显示数据刷新子程序 (18)
四、结束语 (19)
参考文献 (20)
致谢 (21)
附件1：系统原理图 (22)
附件2：系统相关程序 (23)
一、DS18B20底层驱动程序 (23)
二、DS1302时钟底层驱动程序 (29)
三、数据存储底层驱动程序 (34)
一、引言
(一)课题研究的背景
工业控制是计算机的一个重要应用领域，计算机控制系统正是为了适应这一领域的需要而发展起来的一门专业技术，它主要研究如何将计算机技术、通过信息技术和自动控制理论应用于工业生产过程，并设计出所需要的计算机控制系统。随着微机测量和控制技术的迅速发展与广泛应用，以单片机为核心的温度采集与控制系统的研发与应用在很大程度上提高了生产生活中对温度的控制水平。本设计就是基于单片机STC89C52温度控制系统的设计，通过本次课程实践，我们更加的明确了单片机的广泛用途和使用方法，以及其工作的原理。
(二)课题研究的目的和意义
随着社会的发展，温度的测量及控制变得越来越重要。本文采用单片机STC89C52设计了温度实时测量及控制系统。单片机STC89C52 能够根据温度传感器DS18B20 所采集的温度在液晶屏上实时显示，通过控制从而把温度控制在设定的范围之内。所有温度数据均通过液晶显示器LCD显示出来。系统可以根据时钟存储相关的数据。
通过该课程的学习使我们对计算机控制系统有一个全面的了解、掌握常规控制算法的使用方法、掌握简单微型计算机应用系统软硬的设计方法，进一步锻炼同学们在微型计算机应用方面的实际工作能力。
二、硬件电路的设计
(一)系统设计的框架
本课题设计的是一种以STC89C52单片机为主控制单元，以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。其主要包括：电源模块、温度采集模块、按键处理模块、实时时钟模块、数据存储模块、LCD显示模块、通讯模块以及单片机最小系统。
图1 系统设计框架
(二)单片机最小系统电路
在课题设计的温度控制系统设计中，控制核心是STC89C52单片机，该单片机为51系列增强型8位单片机，它有32个I/O口，片内含4K FLASH工艺的程序存储器，便于用电的方式瞬间擦除和改写，而且价格便宜，其外部晶振为12MHz，一个指令周期为1μS。使用该单片机完全可以完成设计任务，其最小系统主要包括：复位电路、震荡电路以及存储器选择模式（EA脚的高低电平选择），电路如下图2所示：
图2 单片机最小系统
(三)单片机的选型
本课题设计的温度控制系统主控制芯片选型为STC89C52单片机，其特点如下：
1.STC89C52单片机简介
目前，51系列单片机在工业检测领域中得到了广泛的应用，因此我们可以在许多单片机应用领域中，配接各种类型的语音接口，构成具有合成语音输出能力的综合应用系统，以增强人机对话的功能。STC89C52单片机是深圳宏晶科技有限公司生产的一种单片机，在一小块芯片上集成了一个微型计算机的各个组成部分。每一个单片机包括：一个8位的微型处理器CPU；一个512K的片内数据存储器RAM；4K片内程序存储器；四个8位并行的I/O接口P0-P3，每个接口既可以输入，也可以输出；两个定时器/记数器；五个中断源的中断控制系统；一个全双工UART的串行I/O口；片内振荡器和时钟产生电路，但石英晶体和微调电容需要外接。最高允许振荡频率是12MHZ。以上各个部分通过内部总线相连接。
2.STC89C52单片机时序
STC89C52单片机的一个执器周期由6个状态(s1—s6)组成，每个状态又持续2个震荡周期，分为P1和P2两个节拍。这样，一个机器周期由12个振荡周期组成。若采用12MHz
的晶体振荡器，则每个机器周期为1us，每个状态周期为1／6us；在一数情况下，算术和逻辑操作发生在N期间，而内部寄存器到寄存器的传输发生在P2期间。对于单周期指令，当指令操作码读人指令寄存器时，使从S1P2开始执行指令。如果是双字节指令，则在同一机器周期的s4读人第二字节。若为单字节指令，则在51期间仍进行读，但所读入的字节操作码被忽略，且程序计数据也不加1。在加结束时完成指令操作。多数STC89C52指令周期为1—2个机器周期，只有乘法和除法指令需要两个以上机器周期的指令，它们需4个机器周期。对于双字节单机器指令，通常是在一个机器周期内从程序存储器中读人两个字节，但Movx指令例外，Movx指令是访问外部数据存储器的单字节双机器周期指令，在执行Movx指令期间，外部数据存储器被访问且被选通时跳过两次取指操作。
3.STC89C52单片机引脚介绍
STC89C52单片机的40个引脚中有2个专用于主电源引脚，2个外接晶振的引脚，4个控制或与其它电源复用的引脚，以及32条输入输出I/O引脚。
下面按引脚功能分为4个部分叙述个引脚的功能。
（1）电源引脚Vcc和Vss
Vcc（40脚）：接+5V电源正端；
Vss（20脚）：接+5V电源正端。
（2）外接晶振引脚XTAL1和XTAL2
XTAL1（19脚）：接外部石英晶体的一端。在单片机内部，它是一个反相放大器的输入端，这个放大器构成采用外部时钟时，对于HMOS单片机，该引脚接地；对于CHOMS单片机，该引脚作为外部振荡信号的输入端。
XTAL2（18脚）：接外部晶体的另一端。在单片机内部，接至片内振荡器的反相放大器的输出端。当采用外部时钟时，对于HMOS单片机，该引脚作为外部振荡信号的输入端。对于CHMOS芯片，该引脚悬空不接。
（3）控制信号或与其它电源复用引脚
控制信号或与其它电源复用引脚有RST/VPD、ALE/P、PSEN和EA/VPP等4种形式。
（A）．RST/VPD（9脚）：RST即为RESET，VPD为备用电源，所以该引脚为单片机的上电复位或掉电保护端。当单片机振荡器工作时，该引脚上出现持续两个机器周期的高电平，就可实现复位操作，使单片机复位到初始状态。
当VCC发生故障，降低到低电平规定值或掉电时，该引脚可接上备用电源VPD（+5V）
为内部RAM供电，以保证RAM中的数据不丢失。
（B）．ALE/ P （30脚）：当访问外部存储器时，ALE（允许地址锁存信号）以每机器周
期两次的信号输出，用于锁存出现在P0口的低
（C）．PSEN(29脚):片外程序存储器读选通输出端,低电平有效。当从外部程序存储器读取指令或常数期间，每个机器周期PESN两次有效，以通过数据总线口读回指令或常数。当访问外部数据存储器期间，PESN信号将不出现。
（D）．EA/Vpp（31脚）：EA为访问外部程序储器控制信号，低电平有效。当EA端保持
高电平时，单片机访问片内程序存储器4KB（MS—52子系列为8KB）。若超出该范围时，自
动转去执行外部程序存储器的程序。当EA端保持低电平时，无论片内有无程序存储器，
均只访问外部程序存储器。对于片内含有EPROM的单片机，在EPROM编程期间，该引脚用
于接21V的编程电源Vpp。
（4）输入/输出（I/O）引脚P0口、P1口、P2口及P3口
(A).P0口（39脚～22脚）：P0.0～P0.7统称为P0口。当不接外部存储器与不扩展I/O
接口时，它可作为准双向8位输入/输出接口。当接有外部程序存储器或扩展I/O口时，
P0口为地址/数据分时复用口。它分时提供8位双向数据总线。
对于片内含有EPROM的单片机，当EPROM编程时，从P0口输入指令字节，而当检验程序
时，则输出指令字节。
(B).P1口（1脚～8脚）：P1.0～P1.7统称为P1口，可作为准双向I/O接口使用。对
于MCS—52子系列单片机，P1.0和P1.1还有第2功能：P1.0口用作定时器/计数器2的
计数脉冲输入端T2；P1.1用作定时器/计数器2的外部控制端T2EX。对于EPROM编程和进
行程序校验时，P0口接收输入的低8位地址。
(C).P2口（21脚～28脚）：P2.0～P2.7统称为P2口，一般可作为准双向I/O接口。
当接有外部程序存储器或扩展I/O接口且寻址范围超过256个字节时，P2口用于高8位地
址总线送出高8位地址。对于EPROM编程和进行程序校验时，P2口接收输入的8位地址。
(D).P3口（10脚～17脚）：P3.0～P3.7统称为P3口。它为双功能口，可以作为一般
的准双向I/O接口，也可以将每1位用于第2功能，而且P3口的每一条引脚均可独立定
义为第1功能的输入输出或第2功能。P3口的第2功能见下表
表1 单片机P3.0管脚含义
引脚第2功能
P3.0 RXD（串行口输入端0）
综上所述，MCS —51系列单片机的引脚作用可归
纳为以下两点：
1).单片机功能多，引脚数少，因而许多引脚具有第2功能；
2).单片机对外呈3总线形式，由P2、P0口组成16位地址总线；由P0口分时复用作为数据总线。
(四)温度传感器电路
采用一线制数字温度传感器DS18B20来作为本课题的温度传感器。传感器输出信号进4.7K 的上拉电阻直接接到单片机的P1.0引脚上。
DS18B20温度传感器是美国达拉斯(DALLAS)半导体公司推出的应用单总线技术的数字温度传感器。该器件将半导体温敏器件、A/D 转换器、存储器等做在一个很小的集成电路芯片上。本设计中温度传感器之所以选择单线数字器件DS18B20，是在经过多方面比较和考虑后决定的，主要有以下几方面的原因：
（1）系统的特性：测温范围为-55℃～+125℃ ，测温精度为士0.5℃；温度转换精度9～12位可变，能够直接将温度转换值以16位二进制数码的方式串行输出；12位精度转换的最大时间为750ms ；可以通过数据线供电，具有超低功耗工作方式。
（2）系统成本：由于计算机技术和微电子技术的发展，新型大规模集成电路功能越来越强大，体积越来越小，而价格也越来越低。一支DS18B20的体积与普通三极管相差无几，价格只有十元人民币左右。
（3）系统复杂度：由于DS18B20是单总线器件，微处理器与其接口时仅需占用1个I/O 端口且一条总线上可以挂接几十个DS18B20，测温时无需任何外部元件，因此，与模拟传感器相比，可以大大减少接线的数量，降低系统的复杂度，减少工程的施工量。
（4）系统的调试和维护：由于引线的减少，使得系统接口大为简化，给系统的调试
P3.1 TXD （串行口输出端）
P3.2 INT0（部中断0请求输入端，低电平有效） P3.3 INT1（中断1请求输入端，低电平有效）
P3.4 T0（时器/计数器0计数脉冲端） P3.5 T1（时器/计数器1数脉冲端）
P3.6 WR （部数据存储器写选通信号输出端，低电平有效） P3.7
RD （部数据存储器读选通信号输出端，低电平有效）
带来方便。同时因为DS18B20是全数字元器件，故障率很低，抗干扰性强，因此，减少了系统的日常维护工作。
DS18B20温度传感器只有三根外引线：单线数据传输总线端口DQ ，外供电源线VDD，共用地线GND。DS18B20有两种供电方式：一种为数据线供电方式，此时VDD接地，它是通过内部电容在空闲时从数据线获取能量，来完成温度转换，相应的完成温度转换的时间较长。这种情况下，用单片机的一个I/O口来完成对DS18B20总线的上拉。另一种是外部供电方式(VDD接+5V)，相应的完成温度测量的时间较短。
在本设计中采用外部供电方式实现DS18B20传感器与单片机的连接，其接口电路如图4所示。
图4 温度传感器接口
(五)系统电源电路的设计
本系统采用电源稳压芯片是LM2596，该开关电压调节器是降压型电源管理单片集成电路，能够输出3A的驱动电流，输入电压是+5v,输入电压是+24v,同时具有很好的线性和负载调节特性。
该器件内部集成频率补偿和固定频率发生器，开关频率为150KHz，与低频开关调节器相比较，可以使用更小规格的滤波元件。
该器件还有其他一些特点：在特定的输入电压和输出负载的条件下，输出电压的误差可以保证在±4%的范围内，振荡频率误差在±15%的范围内；可以用仅80μA的待机电流，
实现外部断电；具有自我保护电路（一个两级降频限流保护和一个在异常情况下断电的过温完全保护电路）
在该温度控制系统中，其电源电路设计如下图10所示。
图5 系统电源模块
(六)LCD显示电路
本课题设计的温度控制系统是采用液晶屏128*64作为显示模块，其接口原理图如下图6所示：
图6 液晶显示接口电路
(七)串口通讯电路
本课题设计的通讯采用的是常见的串口通讯，协议转换芯片是采用MAX232A，其接口原理图如下图7所示：
图6 串口通讯接口电路
(八)按键接口电路
本课题设计采用的键盘模块，其接口原理图如下图8所示：
图8 键盘模块电路
(九)DS1302时钟电路
本课题设计的时钟是采用时钟芯片DS1302，其接口原理图如下图9所示：
图9 时钟接口电路
(十)存储器接口电路
本课题设计的存储器采用的是AT24C256，其接口原理图如下图十所示：
图10 存储器电路
三、系统软件设计
系统的软件主要是采用C 语言，对单片机进行变成实现各项功能。主程序对模块进行初始化，而后调用读温度、处理温度、显示、键盘等模块。用的是循环查询方式，来显示和控制温度，主程序的主要功能是负责温度的实时显示、读出并处理DS18B20的测量的当前温度值并负责调用各子程序,其程序流程如图10系统程序流程图。
启动读温度 计算温度 LCD 显示
开始 初始
图10系统程序流程图
(一)计算温度子程序
读出温度子程序的主要功能包括初始化,判断DS18B20是否存在,若存在则进行一系列的读操,作若不存在则返回。其程序流程图如图11所示。
图11 读温度流程图
(二)按键处理子程序
按键处理子程序主要是负责参数的设置，主程序每循环一次都要对按键进行扫描,判断是否有输入键按下则进行一系列的按键输入操作。其程序流程框图如图12所示。
图12 温度转换流程图
(三)计算温度子程序
计算温度子程序将RAM中读取值进行BCD码的转换运算，并进行温度值正负的判定，其程序流程图如图13所示。
图13 计算温度子程序
(四)显示数据刷新子程序
显示数据刷新子程序主要是对显示缓冲器中的显示数据进行刷新操作，当最高显示位为0时将符号显示位移入下一位。程序流程图如图14。
开始
温度零下?
温度值取补码置“—”标志
计算小数位温度BCD 值
计算整数位温度BCD 值
结束
置“+”标志
N
Y
图14 数据刷新子程序
四、结束语
通过此次毕业论文的课题设计，我们学会了怎样把所学的书本知识应用于实践中去，并学会了如何去思考整个控制系统的软硬件设计。实践过程中我们遇到了一些困难，但在解决问题的过程中，我们学会了团队合作精神和怎样发现问题、分析问题，进而解决问题。此次课程设计不仅增强了我们学习专业课的兴趣，而且给了我们勇气和信心，更重要的是它为我们以后的学习指明了方向。
温度数据移入十
位数
百位数
十位数显示符号百位数百位数显示数据（不
结
N
N
Y Y
参考文献
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电热水壶工作原理
电热水壶工作原理-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
一、电热水壶的特点 这种热水壶小巧玲珑、方便携带、占空间位置小，壶体与电源分体结构，烧水时接通电源，水沸时自动断电，操作安全。采用大功率加热，加热速度快，烧开一壶水只需4～5分钟，具有自动控温，水开后自动断电功能，并设置防干烧、超温双重保护。 二、电热水壶的基本结构 BD-15型电热水壶结构如图1所示，主要由壶体、电源连接器、发热器、蒸汽感应控制器和防干烧温控器等零部件组成。 l、壶体 装水容量1．8L用耐高温塑料制成。按壶盖按钮，可以打开壶盖。水位窗印有最低水位MIN、最高水位若MAX，注水多少一目了然。提手上端装有指示灯，亮红光表示通电加热．熄灭表示水已烧开。提手下端装有开／关按键，按下按键自动烧水，水烧开后，按键自动复位。 2．电源连接器由接电底板、接电插座和电源线等组成。壶体插入接电插座自动通电，拿起壶体自动断电，使用安全。 3，发热器是烧水热源，其结构如图2所示。
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Design of control system for electric heating kettle Abstract The thesis introducts the method of use the series of MCS-51 one-chip computer which is the control chip to control the work of kettle heat with electric energy. Through electric heated circle, the water will be heated, then sample the temperature of the water. The sampling signal will set the mimic to the system of single chip computer through ADC0809, after is processed by the computer and controlled by the keyboard, it will be showed by LED monitor, at the same time, the system can control the temperature beyond the setting, the system of alarm will run. The hardware of the one-chip computer controls the thermos which includes 8051 chips, 8255 chips, one-chip computer control circuit that address latch ,etc. make up temperature-measure circuit , circuit is changes by A/D, light-electricity and isolation circuit, keyboard and shows circuit、temperature heated circuit .The key circuit of the whole system is a control circuit of one-chip computer, finish the input and output of the signal conversion, can measure temperature sampled signal of input circuit which will deal with after processing then set to display and show to go on to outputting through A/D converter ADC0809, and can control the temperature through the keyboard, after heating and
电路原理图设计步骤
电路原理图设计步骤 1.新建一张图纸,进行系统参数和图纸参数设置; 2.调用所需的元件库; 3.放置元件,设置元件属性; 4.电气连线; 5.放置文字注释; 6.电气规则检查; 7.产生网络表及元件清单; 8.图纸输出. 模块子电路图设计步骤 1.创建主图。新建一张图纸，改名，文件名后缀为“prj”。 2.绘制主图。图中以子图符号表示子图内容，设置子图符号属性。 3.在主图上从子图符号生成子图图纸。每个子图符号对应一张子图图纸。 4.绘制子图。 5.子图也可以包含下一级子图。各级子图的文件名后缀均是“sch”。 6.设置各张图纸的图号。 元件符号设计步骤 1.新建一个元件库，改名，设置参数； 2.新建一个库元件，改名； 3.绘制元件外形轮廓； 4.放置管脚，编辑管脚属性； 5.添加同元件的其他部件； 6.也可以复制其他元件的符号，经编辑修改形成新的元件； 7.设置元件属性； 8.元件规则检查； 9.产生元件报告及库报告； 元件封装设计步骤 1.新建一个元件封装库，改名; 2.设置库编辑器的参数； 3.新建一个库元件，改名； 4.第一种方法,对相似元件的封装,可利用现有的元件封装,经修改编辑形成； 5.第二种方法,对形状规则的元件封装,可利用元件封装设计向导自动形成； 6.第三种方法,手工设计元件封装： ①根据实物测量或厂家资料确定外形尺寸; ②在丝印层绘制元件的外形轮廓; ③在导电层放置焊盘; ④指定元件封装的参考点 PCB布局原则 1.元件放置在PCB的元件面，尽量不放在焊接面； 2.元件分布均匀，间隔一致，排列整齐，不允许重叠，便于装拆； 3.属同一电路功能块的元件尽量放在一起；
单片机水温控制电热水壶课程设计 开题报告
课程设计开题报告 一、题目： 单片机水温控制电热水壶 二、方案： 通过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。 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，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、温度检测电路： 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、A/D转换器电路： 采用逐次逼近法A/D转换器电路原理。 其主要原理为：将一待转换的模拟输入信号U1n与一个推测信号Ur相比较，根据推测信号大于还是小于输入信号来决定增大还是减少该推测信号相等时，向D/A转换器输入的数字就是对应模拟输入量的数字量。
3、MCS-51单片机8051芯片主要电路： 8051芯片的引脚图 A.振荡电路和时钟电路 振荡电路和单片机内部的时钟电路一起构成了单片机的时钟方式，根据硬件不同，连接方式分为内部时钟方式和外部时钟方式。 B.单片机的复位电路 主要复位电路 （1）上电复位和开关复位组合电路：在单片机系统设计过程中，经常会使用上电复位和手动复位； （2）在实际应用系统中，为了保证复位电路可靠地工作，常将RC电路接施密特电路后再接入单片机复位端，特别适合于应用系统现场干扰大，电压波动大的工作环境。 C.中断优先级 在每一个中断级中又有第二类查询次序的中断优先级结构。处理器响应中断时，先置相应的优先级状态触发器（该触发器指出CPU开始处理的中断优先级别）然后执行一个硬件子程序的调用使控制转移查询次序如下：
电热水壶手柄塑料模具设计本科设计说明word版
本次设计主要是针对电热水壶手柄的模具设计,通过对塑件进行工艺的分析和比较,最终设计出一副注塑模。该设计从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核、都有详细的设计。通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。根据设计的主要任务是电热水壶手柄注塑模具的设计，以实现自动化提高产量。针对电热水壶手柄的具体结构，该模具是侧浇口的单分型面注射模具。通过模具设计表明该模具能达到电热水壶手柄的质量和加工工艺要求。 同时，在设计过程中，通过查阅大量资料、手册、标准等，结合教材上的知识也对注塑模具的组成结构（成型零部件、浇注系统、导向部分、推出机构、排气系统）有了系统的认识，拓宽了视野，丰富了知识，为将来独立完成模具设计积累了一定的经验。 关键词：电热水壶手柄，塑料模具，分型面，注射机
This subject is mainly directed againstElectric kettle handle die design, through the technology of plastic parts for analysis and comparison, the final design an injection mold. The subject from the process of product structure, the concrete structure of mold, the mold system of casting, mold forming part of the structure, the roof system, cooling system, the choice of injection molding machines and related parameters of the check, have the detailed design, And the establishment of a simple mold processing technology. Through the entire design process that the mold plastic parts can achieve this by the requirements of the processing technology. According to Title Design's main task is to handleElectric kettle injection mold design. That is designed to produce an injection mold plastic partsElectric kettle handle products to improve the automation of production.Electric kettle handle for the specific structure, the die is the side gate of the single type of injection molds. Through die design show that the mold can achieveElectric kettle handle the quality and processing requirements. At the same time, in the design process, through the consult massive material, the handbook, the standard, the periodical and so on, unified on teaching material's knowledge also to injection mold's composition structure (formation spare part, gating system, guidance part, ejecting mechanism, exchaust gas system, mold warm governing system) to havesystem's understanding, has expanded the field of vision, has enriched the knowledge, will complete the mold design for the future to gain in certain experience independently. Keyword:Electric kettle handle，plastic mould , be allotted type face , be injected machine
基于单片机智能电水壶控制系统设计毕业设计
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 教学单位信息工程系 本科毕业论文（设计）题目基于单片机智能电水壶控制系统设计 学生姓名张俊 专业名称电子信息工程 指导教师丁么明邬小林 2012年12月20日
基于单片机智能电水壶控制系统设计 摘要：本课题设计介绍了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DS18B20将数字量送入单片机系统，经微机处理后，结合键盘控制实现LCD1602显示，并可实现对水的温度的控制和超过水温的报警系统。单片机控制热水壶的硬件构成包括8051芯片、LM393芯片等组成的单片机控制电路、温度检测电路、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温度传感器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，水温低于设定的温度值时，系统又开始自行运行，另外电水壶控制系统可以防止干烧。 关键字：单片机；温度控制；控制器 Based on the SCM smart kettle control system Abstract:The design of this project MCS-51 series single-chip controller chip control, electric kettle work. Water through the the temperature of the water and more than the water temperature alarm system. Microcontroller control Kettle including the 8051, LM393 chip microcontroller control circuit, temperature detection circuit, keyboard and display circuit and temperature of the conversion of the input and output, the input signal can be sampled by the temperature detection circuit by the temperature sensor for processing processing output to the display to display, and the temperature can be controlled by the controller, exceeds the specified temperature when the water was the water temperature is below the set temperature value, the system began to run on its own, another Kettle control system can prevent dry [15]. Key Words:SCM；Temperature control；Controller 目录 1、引言 (1) 2、热水壶控制系统相关技术总体概述 (2) 2.1单片机简述 (2) 2.1.1单片机的组成 (2)
基于单片机的电热水壶控制系统的毕业设计(论文)word格式
前言 Intel公司在MCS-48系列单片微机的基础上，采用HMOS技术，研制出了8位高档的MCS-51系列产品微机。 该微机型在性能上有了很大的改进和提高：片内程序存贮器容量扩大了一倍，外部程序存贮器的寻址空间扩大到64K字节。片内数据存贮器扩大了一倍，外部数据存贮器的空间达到64K字节。并行I/O口线增加到32，且可进行位处理。MCS-51设有两个16位的定时器/计数器，且可程序设定多种工作方式。设有一个全双工串行I/O口，可程序设定4种工作方式，设有4个8位的通用工作寄存器区，可适应多级中断和子程序嵌套的情况，这样可避免寄存器内容进行栈保护操作，提高了中断响应速度，加速了子程序的调用，设有两个内部中断源和两个外部中断源，一个串行口中断源，可程序设定中断优先级，堆栈位置可允许设定，深度可在允许范围内选用。MCS-51指令系统增强了加，减，乘，除，比较，堆栈操作，因而运算功能大大加强。所设置的灵活的跳转指令，不仅能充分满足了实际应用的需要，而且可尽量减少程序存贮空间的占用，MCS-51内部设有可直接进行位寻址的存贮器、位处理指令、位处理累加和运算器等，因而为一种功能极强的位处理机。这为控制方面的应用和逻辑运算提供了很大方便。 从以上可见，MCS-51系列单片微机具有很强的功能，使用范围广，既可构成功能很强的复杂系统，也可组成较简单的应用系统。 目前，单片机在家电，工业生产等领域的应用非常广泛，为了适应不同产品对单片机的不同要求，半导体生产厂家生产出了各种规格的单片机。本文介绍了一种以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。 温度检测电路由热电偶、运算放大器，温度传感器AD590等组成，直接输出电流（1μA/K）经运算放大器LM358进行I/V转化后，可得到电压输出，输出电压为100mV/℃，经A/D转换通道送到微处理器中。 A/D转换一般都设置在前向通道中，它将外界输入的模拟信号转换成计算机数据总线能接受的数字量。工程上常用的隔离方法有光电隔离器、变压器、继电器和集成组件等，而光电隔离器有独特优点得到广泛应用。由于该器件是通过电——光——电这种转换来实现对输出设备进行控制的，彼此之间没有电气连接，因而起到隔离作用，隔离电压与光电隔离器的结构有关。 经实际运行表明，该方案安全、可靠，完全能够满足实际需要。 -1-
ConceptHDL原理图设计
Allegro Design Entry HDL原理图输入方式 孙海峰Design Entry HDL是Cadence公司原有的原理图设计输入系统，提供了一个全面、高效、灵活的原理图设计环境，具有强大的操作编辑功能。设计者在HDL 环境中能够完成整个原理图设计流程，可以进行层次原理图和平面原理图输入、原理图检查、生成料单、生成网表等工作。HDL还能与Allegro工具很好的集成在一个工程中，可很方便的实现原理图到PCB的导入，以及PCB改动反标到原理图等交互式操作。 接下来，按照原理图设计输入流程，我来详细阐述Design Entry HDL原理图的输入方式。 一、进入Design Entry HDL用户界面 进入HDL原理图输入界面的步骤如下。 1、执行“开始/程序/Cadence 16.3/Design Entry HDL”命令，将弹出产品选择对话框 2、进入产品界面，弹出Open Project对话框 其中Open Recent用以打开最后运行的项目； Open Open an Existing Project用以打开一个已有的项目； Create a New Project用以新建一个项目。 3、点击Create a New Project新建项目，则进入新建项目向导，填入新建项目名称和保 存位置，如下图。
4、点击下一步，进入Project Libraries对话框，在可用元件库中为项目添加元件库 5、点击下一步，进入Design Name对话框，Library中选择需要的元件库，Design中可 以填写新建项目名称，也可以选择已有元件，对其进行修改。 6、点击下一步，进入Summary对话框，显示前面步骤所设置的所有内容。
如何进行PCB原理图的反推 反推过程是怎么的
如何进行PCB原理图的反推反推过程是怎么的 PCB抄板，业界也常被称为电路板抄板、电路板克隆、电路板复制、PCB克隆、PCB逆向设计或PCB反向研发。 即在已经有电子产品实物和电路板实物的前提下，利用反向研发技术手段对电路板进行逆向解析，将原有产品的PCB文件、物料清单（BOM）文件、原理图文件等技术文件以及PCB丝印生产文件进行1：1的还原。 然后再利用这些技术文件和生产文件进行PCB制板、元器件焊接、飞针测试、电路板调试，完成原电路板样板的完整复制。 对于PCB抄板，很多人不了解，到底什么是PCB抄板，有些人甚至认为PCB抄板就是山寨。 山寨在大家的理解中，就是模仿的意思，但是PCB抄板绝对不是模仿，PCB抄板的目的是为了学习国外最新的电子电路设计技术，然后吸收优秀的设计方案，再用来开发设计更优秀的产品。 随着抄板行业的不断发展和深化，今天的PCB抄板概念已经得到更广范围的延伸，不再局限于简单的电路板的复制和克隆，还会涉及产品的二次开发与新产品的研发。 比如，通过对既有产品技术文件的分析、设计思路、结构特征、工艺技术等的理解和探讨，可以为新产品的研发设计提供可行性分析和竞争性参考，协助研发设计单位及时跟进最新技术发展趋势、及时调整改进产品设计方案，研发最具有市场竞争性的新产品。 PCB抄板的过程通过对技术资料文件的提取和部分修改，可以实现各类型电子产品的快速更新升级与二次开发，根据抄板提取的文件图与原理图，专业设计人员还能根据客户的意愿对PCB进行优化设计与改板。 也能够在此基础上为产品增加新的功能或者进行功能特征的重新设计，这样具备新功能的产品将以最快的速度和全新的姿态亮相，不仅拥有了自己的知识产权，也在市场中赢得了先机，为客户带来的是双重的效益。
全自动电热水壶的设计(包含原理图和程序)
单片机控制电热水壶温度的设计 中文摘要 随着微机测量和控制技术的迅速发展与广泛应用，以单片机为核心的温度采集与控制系统的研发与应用在很大程度上提高了生产生活中对温度的控制水平。本设计论述了一种以STC89C52单片机为主控制单元，以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。系统设计了相关的硬件电路和相关应用程序。硬件电路主要包括STC89C52单片机最小系统，测温电路、实时时钟电路、LCD液晶显示电路以及通讯模块电路等。系统程序主要包括主程序，读出温度子程序，计算温度子程序、按键处理程序、LCD显示程序以及数据存储程序等。 [关键词] STC89C52单片机；DS18B20；显示电路
目录 一、引言 (3) (一)课题研究的背景 (3) (二)课题研究的目的和意义 (3) 二、硬件电路的设计 (3) (一)系统设计的框架 (3) (二)单片机最小系统电路 (4) (三)单片机的选型 (5) 1.STC89C52单片机简介 (5) 2.STC89C52单片机时序 (5) 3.STC89C52单片机引脚介绍 (6) (四)温度传感器电路 (8) (五)系统电源电路的设计 (9) (六)LCD显示电路 (10) (七)串口通讯电路 (10) (八)按键接口电路 (11) (九)DS1302时钟电路 (12) (十)存储器接口电路 (12) 三、系统软件设计 (12) (一)计算温度子程序 (13) (二)按键处理子程序 (14) (三)计算温度子程序 (15) (四)显示数据刷新子程序 (16) 四、结束语 (17) 参考文献 (18) 致谢 (19) 附件1：系统原理图 (20) 附件2：系统相关程序 (21) 一、DS18B20底层驱动程序 (21) 二、DS1302时钟底层驱动程序 (26) 三、数据存储底层驱动程序 (32)
深度解析PCB原理图的反推全过程
深度解析PCB原理图的反推全过程 PCB抄板，业界也常被称为电路板抄板、电路板克隆、电路板复制、PCB克隆、PCB逆向设计或PCB反向研发。 即在已有电子产品实物和电路板实物的前提下，利用反向研发技术手段对电路板进行逆向解析，将原有产品的PCB文件、物料清单（BOM）文件、原理图文件等技术文件以及PCB 丝印生产文件进行1：1的还原。然后再利用这些技术文件和生产文件进行PCB制板、元器件焊接、飞针测试、电路板调试，完成原电路板样板的完整复制。 对于PCB抄板，很多人不了解，到底什么是PCB抄板，有些人甚至认为PCB抄板就是山寨。而山寨在大家的理解中，就是模仿的意思，但是PCB抄板绝对不是模仿，PCB抄板的目的是为了学习国外最新的电子电路设计技术，然后吸收优秀的设计方案，再用来开发设计更优秀的产品。 随着抄板行业的不断发展和深化，今天的PCB抄板概念已经得到更广范围的延伸，不再局限于简单的电路板的复制和克隆，还会涉及产品的二次开发与新产品的研发。 比如，通过对既有产品技术文件的分析、设计思路、结构特征、工艺技术等的理解和探讨，可以为新产品的研发设计提供可行性分析和竞争性参考，协助研发设计单位及时跟进最新技术发展趋势、及时调整改进产品设计方案，研发最具有市场竞争性的新产品。 PCB抄板的过程通过对技术资料文件的提取和部分修改，可以实现各类型电子产品的快速更新升级与二次开发，根据抄板提取的文件图与原理图，专业设计人员还能根据客户的意愿对PCB进行优化设计与改板。也能够在此基础上为产品增加新的功能或者进行功能特征的重新设计，这样具备新功能的产品将以最快的速度和全新的姿态亮相，不仅拥有了自己的知识产权，也在市场中赢得了先机，为客户带来的是双重的效益。 无论是被用作在反向研究中分析线路板原理和产品工作特性，还是被重新用作在正向设计中的PCB设计基础和依据，PCB原理图都有着特殊的作用。 那么，根据文件图或者实物，怎样来进行PCB原理图的反推，反推过程是怎么样的？有
原理图设计注意事项2010
康拓工控原理图设计注意事项 公司现在主要使用的画原理图的软件是Allegro、Protel 99 SE，PCB设计中的封装设计、布局、出图、光绘转换等均在这些软件中进行设计，而Protel99SE布线则使用Cadence公司的SPECCTRA布线器。 对于原理图设计有如下几点注意事项： 1、图纸大小选择A4或A3，还放不下使用模块化设计，每个模块图的大小选择A4或A3。还有困难可选择C号图，禁止使用A 2、A1、A0或D号、E号图。 2、不要从其它软件拷贝电路图到你的原理图中，包括TANGO软件；拷贝他人的Allegro、 Protel99SE软件的电路图时，要注意他人的元器件PCB封装是否适合你的模板的需求。 3、禁止用线勾画出你要用的具有电气化的元器件，在自己建元器件库时，Allegro软件要注意的是： ①必须正确设置元件管脚的类型； ②电源和地引脚允许使用相同的名称，但必须选择为电源类型； ③非电源类型管脚不能使用相同的名称，如多个NC脚需命名为NC1、 NC2……； ④元件管脚名称中不要包括“’”、“？”等特殊符号； ⑤在创建类似PCI金手指（引脚分布于板卡的正反两面）的元件库 时，要将这类元件封装拆分成两个元件，然后在原理图中标明哪个放置于正面哪个放置于反面； ⑥尽量自己创建元件库，如果从网上下载或者从库里拷贝的原理图
封装要修改其属性； ⑦在创建较大的元器件时，建议使用表单方式创建，可以在芯片数 据手册（.pdf）中选中PINOUT表格，在excel中打开，并编辑好后，再粘贴到Capture的元件表单中； ⑧创建元件库时，应为元件添加相应的自定义属性。 必须定义的属性： ktPACKAGE：允许设计者在原理图的元件属性中描述该元件的PCB 封装信息，此信息只作为可阅读的封装信息，不需要与实际的PCB 库名称完全一致，建议填写通用的封装名称（如0805），或器件手册提供的封装名称（如PQFP176）。 ktPRESENT：允许设计者在原理图的元件属性中描述该元件是否需要电装，并可以自动生成在bom表中。 可以选择定义的属性： ktVOLTAGE：额定电压（电容、电阻、晶振、排阻） ktTOLERANCE：精度（电容、电阻、排阻） ktPOWER RATING：额定功率（电阻、电容、二极管、排阻） ktCURRENT RATING：额定电流（电感、磁珠） ktTOLMATCH：精度匹配（温度匹配电阻排） ktATC：绝对温度系数（温度匹配电阻排） ktTCR：温度系数跟踪（温度匹配电阻排） ktRANK：等级（光耦） ktVBR：击穿电压（二极管、稳压管） ktVC：钳位电压（稳压管） ktVRWM：反向峰值电压（稳压管） ktCOLOR：颜色（发光二极管） ktRDC：直流电阻（电感、磁珠） ktIMPEDANCE：阻抗（磁珠@100M） ktDEFAULT：缺省状态（跳线） Protel99SE要特别注意管脚的方向，带有小圆点的一方冲外，
基于MCS-51系列单片机的电热水壶控制系统设计
数理与信息工程学院《单片机原理及应用》期末课程设计 题目：基于单片机的电热水壶控制系统 专业：计算机科学与技术 班级：计算机072班 姓名：朱妍 学号：07220121 指导老师：余水宝 成绩： ( 2009.12 )
目录 第1节引言 (3) 1.1 热水壶的工作情况 (3) 第2节电热水壶控制系统的硬件设计 (4) 2.1 MCS-51单片机控制的总体介绍 (4) 2.2 温度检测电路和A/D转换器的电路 (4) 2.2.1 AD590温度传感器的概念 (4) 2.2.2 温度检测电路 (5) 2.2.3 A/D转换器电路原理和电路接口图 (6) 2.3 单片机8051芯片介绍和主要电路 (8) 2.3.1 MCS-51单片微机8051内部部件和接口电路 (8) 2.3.2 振荡电路和时钟电路 (9) 2.3.3 单片机的复位电路 (9) 2.3.4 中断优先级 (10) 2.3.5 74LS373地址锁存器芯片介绍 (11) 2.4 8255输出口扩展 (12) 2.4.1 8255的引脚介绍 (12) 2.4.2 8255与8051外部接口电路 (13) 2.5 单片机的抗干扰电路 (13) 2.5.1 光电隔离抗干扰的简介 (13) 2.5.2 光电隔离器的原理电路 (14) 2.5.3 光电隔离的电路 (14) 2.6 键盘及显示电路 (15) 2.6.1 键盘输入特点 (15) 2.6.2 按键接口电路的消抖措施 (16) 2.6.3 矩阵键盘的概述 (17) 2.6.4 LED显示原理及显示方式 (17) 2.6.5 系统应用 (19) 2.7 加热电路和报警装置 (20) 2.7.1 加热电路 (20) 2.7.2 报警装置 (20) 第3节系统软件设计 (23) 3.1 总的程序设计框图 (23)
电水壶企业标准
企业标准 Q/FD001-2015 电水壶 （讨论稿） 2015-XX-XX发布2015-XX-XX实施 有限公司 发布 产品企业标准制（修）订组
目次 1范围 (1) 2规范性引用文件 3定义 4试验的一般条件 5功能性能要求 5.1 外观及标识 5.1.1 操作标识要求 5.1.2 容积标识要求 5.1.3 产品外观要求 5.1.4 丝印可靠性要求 5.1.5 涂层可靠性要求 5.2 操作适用性 5.2.1 清洁和维护性能 5.2.2 电源开关操作力度 5.2.3 按键开关操作力度 5.2.4 旋钮操作力度 5.2.5 壶盖打开力度及角度 5.2.6 品字尾插的操作要求 5.3 产品功能要求 5.3.1 正常煲水要求 5.3.2 沸水断电时间 5.3.3 沸水断电温度 5.3.4 复位时间 5.3.5 正常倒水要求 5.3.6 异常倒水要求 5.3.7 产品干烧性能 5.4 产品结构要求 5.4.1 整机稳定性 5.4.2 电气连接要求 5.4.3 结构检查要求
5.5 关键部件性能要求 5.5.1 煲体防漏水要求 5.5.2 发热盘与煲体的连接可靠性 5.5.3 水尺防漏水要求 5.5.4 凝水性能要求 5.5.5 指示灯亮度及强度 5.6 产品误用和滥用性能 5.6.1 误用和滥用要求 5.6.2 电压波动要求 5.6.3煲干水试验 5.7 产品寿命要求 5.7.1 正常操作寿命试验 5.7.2 干烧急冷 5.7.3电源线尾插插拔寿命 5.7.4无绳壶连接器的插拔寿命 5.8 产品包装性能 5.9 感官测试要求（异味测试） 余姚富达电子有限公司企业标准 本标准为电水壶产品类企业标准，标准中对电水壶系列产品的功能和性能进行了详细的规范和描述。涉及到的产品电器安全标准要求和通用企业标准要求的具体内容没有在本标准内重复体现，在执行时参考相应的标准执行。 ——IEC/EN 60335-1 家用和类似用途电器的安全第一部分通用要求； ——IEC/EN 60335-2-15 家用和类似用途电器的安全液体加热器特殊要求； ——GB 4706.1 家用和类似用途电器的安全第一部分通用要求； ——GB 4706.19 家用和类似用途电器的安全液体加热器的特殊要求； 本标准内容适用于我司电水壶系列产品功能性能的验证，产品设计的规范，但如有客户特殊要求的产品，按客户要求进行设计、检测与判定。 1范围 本标准适用于我司所有家用和类似用途的电水壶产品，其额定电压不超过交流250V、额定容量不超过2.5 L的电水壶，但有特殊产品或者客户特殊要求的产品除外。 本标准规定了电水壶系列产品功能性能要求，同时规范产品在设计开发过程中必需满足和遵循对应的标准原则。
电热水壶设计调研
目录第一题：安全阀 1. 各零件图 2. 装配图第二题：机电作品 一. 摘要 二. 提出问题 三. 分析问题 3.1 工作原理 3.2发展历史 3.3分类 3.4材料及加工工艺塑料 3.5.品牌对比 3.6.不同材料对比 3.7.设计背景 3.7.1电水壶市场调查分 析 3.7.2市场规模 3.7.3用户需求分析 3.7.4发展前景 四.解决问题 ： 4.1方法 4.2创新点4.3手绘草图4.4三维模型 五 . 结论
基于Pro/E 的象形电热水壶的设计 一.摘要：关于象形电热水壶的设计在大三这一阶段针对我们工业设计的学生来说外观是最 重要的，电水壶的外观进要新颖大方的设计比较能够受到市场的欢迎，造型宜圆润，色彩以鲜艳色彩为主，高档产品可适当配不锈钢，提高产品档次。因为产品功能比较单一，所以可从使用方式，使用便利方面作考虑。人性化设计是重点。造型方面可以两方面入手， 1 是仿生造型及卡通造型 2 是现代感造型；色彩搭配方面宜简洁明快，鲜艳色彩。局部可适当配以银灰。不锈钢，铝合金等材料可以增加现代感。电水壶可考虑加入数码定时等。还可以增加语音提示等人性化功能；当然，对于电热水壶的内部结构及工作原理也要有充分的了解。 二.提出问题： 2.1. 如水壶中没水，电源误接通时也会一直加热，容易引起事故。 2.2 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。 2.3 当水加热沸腾后不能自动停止工作。 2.4 外观造型单一，设计不符合人机学原理。 三.分析问题： 调研： 3.1 工作原理： 电热水壶（英文名称：Electric Kettle ）采用的是蒸气智能感应控制，过热保护，水煮沸自动断电、防干烧断电，快速沸水的一种器具。一般具备：分体式电源底座，水沸自动断开，有水位指示标准和电源指示灯、干燥保护等安全装置，一般技术指标为1000W-1500W左右，容量从1到2公升均有，电压220—240V。 3.2 发展历史： 现代人的生活节奏起来越快，「简约」的国际潮流全面兴起，人们的饮水方式也趋于「简约」。除了写字楼及个别家庭在使用饮水机消费纯净水或蒸馏水外，绝大多数的家庭仍然是饮用烧开的自来水。而早前流行于欧美发达国家的即热式电热水壶，因其省时、节能、美观、便捷、安全的特点，在进入市场后，迅速受到广大消费者青睐。各大B2C 商场及家电连锁卖场的小家电专柜有林林总总的产品可供选择，价格从几十元到上百元不等。快速电水壶曾经历了一次较大的更新换代。第二代产品与第一代产品相比，壶身采用了隐藏式发热盘、壶身与电源底盘分离设计、电源底盘可以收纳电源线等方面改进。 随着生活水平的提高，广大消费者对电热水壶的要求也在提高。市场上出现了保温电热水壶。保温电热水壶的出现，将煮水与保温合二为一，方便了生活，提高了效率。 3.3 分类按结构分为直插式和旋转式。直插式就是壶体与底座不能旋转，用发热管直接加热； 旋转式是壶体与底座可以360 度旋转，用发热盘加热。 按材料可分为 1. 不锈钢电水壶：它的特点是水沸自动断电，具有干烧保护、断熔保护功