摘 要

常规的家用热水壶在控制加热水温方面有很大的局限性，在安全性和便利性方面也有很大的不足，近年来，带温度控制系统的家用电器发展十分迅速，在家用热水壶的温度控制系统的设计上还有很大的发展前景。本次毕业设计就是以AT89C52单片机为核心设计的一种电子热水壶温度控制系统。该系统以DS18B20芯片做温度采集，AT89C52单片机最小系统进行核心控制，辅以电机加热模块，声光报警模块，掉电存储模块，LCD1602液晶显示模块，对电子热水壶进行温度检测，控制及显示。

本文会对该设计主要使用的芯片——AT89C52和DS18B20，硬件部分各模块电路设计以及软件部分的主函数和温度采集函数温度进行详细介绍。该系统在设计过程中涉及了模拟电路、数字电路，微处理器与微控制器等专业课知识。使用了51系列兼容单片机C语言软件开发系统Keil和仿真软件Proteus。

关键词：电子热水壶 AT89C52 温度控制 DS18B20

Abstract

Conventional household hot water kettle has great limitations in controlling the temperature of the heating water, and also has great shortcomings in safety and convenience. In recent years, the development of household appliances with temperature control system is very rapid, and there is great prospect in the design of the temperature control system of household hot water kettle.This graduation project is to AT89C52 microcontroller as the core design of an electronic kettle temperature control system.

The system uses DS18B20 chip for temperature acquisition, AT89C52 microcontroller minimum system for core control, supplemented by motor heating module, sound and light alarm module, power off storage module, LCD1602 LCD display module, temperature detection, control and display of electronic thermoelectric kettle.This paper will mainly use the design of the chip - AT89C52 and DS18B20, the hardware part of each module circuit design and software part of the main function and temperature acquisition function temperature are introduced in detail.The design process of the system involves the knowledge of analog circuit, digital circuit, microprocessor and microcontroller.The software development system Keil and simulation software Proteus of 51 series compatible MCU C language were used.

Key words: Electric kettle AT89C52 Temperature control DS18B20

目录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1电子水壶选题目的 1

1.2电子水壶的研究意义 1

1.3电子水壶的发展现状 2

2.1电子水壶实现的功能 3

2.2电子水壶控制系统的总体设计方案 3

第3章 电子水壶控制系统硬件模块设计 5

3.1 AT89C52单片机最小系统 5

3.1.1 AT89C52单片机 6

3.1.2 晶振电路 8

3.1.3 复位电路 9

3.2温度检测模块 10

3.2.1 DS18B20 10

3.2.2 温度检测电路 12

3.3 LCD1602显示模块 13

3.4声光报警模块 16

3.5按键模块 17

3.6加热模块 18

3.7 存储模块 19

第4章 电子水壶控制系统软件模块设计 21

4.1 主函数 21

4.2 DS18B20温度检测部分程序 22

第5章 仿真结果及结论 27

参考文献 29

附录 30

附录一 原理图 30

附录二 部分程序 30

DS18B20温度采集部分程序 30

AT89C52单片机主程序 33

致谢 39

第1章 绪论

1.1电子水壶选题目的

常规的家用热水壶接通电源，按下按键后，水壶就开始自动加热，水沸腾后就自动断电。在控制加热水温方面有很大的局限性，倘若只需要60度或70度的热水时，普通家用热水壶无法满足需求。且该类型热水壶也缺少警报系统，如果水壶中没有水，水壶通电时误按下按键，电子水壶仍然会自动加热，容易引起事故，严重的话，甚至会引发火灾、短路事故，造成严重的经济损失。近年来，带温度控制系统的家用电器发展迅速，在家用热水壶的温度控制系统的设计上还有很大的发展前景。

1.2电子水壶的研究意义

20世纪以来，中国的科技力量越来越强大，已经逐渐与海外的科技大国接轨，有的方面甚至已经慢慢赶超其他国家，与此同时，我国与其他国家的科技交流，贸易往来也越来越密切，单片机应用技术也在我们国家的大学中被深入学习，传统的控制系统，已经渐渐地被更先进的控制系统代替，而利用单片机进行控制系统的设计，已经成为我们新一代工科大学生的家常便饭。基于特定的硬件应用程序对象的结构和应用特点,并结合软件来提高控制系统的性能,来替换复杂的电子线路或数字电路,通过软件控制外围电路,以确保可以实现智能，是单片机最大的特点。单片机广泛应用于智能仪表、家用电器、通信设备、实时工业控制、导航系统等众多智能产品中^[1]。

单片机是在生产过程中使用的，它可以使产品升级和更换，所以可以经常在产品的名字前面看到“智能”两个字。电子水壶出现是历史发展的趋势，电的出现就标志着新时代的到来，七八十年代开始，电就慢慢代替煤存在于我们的生活中，以前用煤油灯，慢慢的我们使用了电灯，不得不说，爱迪生是个伟大的发明家。用煤烧水做饭也慢慢变成了用电烧水做饭，一开始用大锅烧水，但是随着生活越来越便捷，专用的烧水壶慢慢出现在我们的视野中，但是聪明的人类并没有止步不前，满足于现状，热爱思考的他们，又发明了专用电烧水的电子热水壶，自此，电子热水壶进入了大家的视野。电子热水壶是现代社会的产物，是人们智慧的结晶。电子热水壶方便又快捷，在日常生活中得到了广泛的应用，但是普通的家用电子热水壶仍然有它的不足之处，仍然有一些安全隐患，仍然有很大的改进空间。所以我们在普通的电子水壶的基础上运用我们大学所学的单片机的使用知识为其添加一些方便实用的功能,如加热温度、蜂鸣器报警提示,显示实时温度功能等。使产品更加人性化^[2],日常使用更加方便。