毕业设计(论文)任务书一、课题的主要内容和基本要求目的：应用学过的单片机知识设计日常生活中的家用电器要求：1. 自动检测水的温度；2. 当加热到设置温度停止加热，蜂鸣器报警；3. 显示设置温度。

二、进度计划与应完成的工作第七、八周，完成课题的建立。

第九、十周，掌握总体设计思想。

第十一周，输入部分（检测电路）设计, 控制部分以及输出部分的设计。

第十一、十二、十三、十四周，硬件电路、系统软件总体设计。

第十五、十六周，完成初稿、审稿，整理设计内容，完成毕业设计论文。

三、主要参考文献、资料1．杨红科等.《HT46R47在电热水壶中的应用》.微计算机信息.2004年.2．李华等.《MCS-51系列单片机实用接口技术》.北京航空航天大学出版社.1993年. 3．张迎新.《单片微型计算机原理、应用及接口技术》.北京国防工业出版社.2004年. 4．清源计算机工作室.《PROTEL 99 SE电路设计与仿真》.机械工业出版社.2001年. 5．陈奥初等.《单片机应用系统设计与实施》.北京航空航天大学出版社.1991年. 6．何立民.《单片机应用系统设计》.北京航空航天大学出版社.1990年1月.基于MSC-51单片机的热水壶控制系统目录摘要 (3)前言 (5)第一章热水壶控制系统总体概述 (6)1.1 热水壶的工作情况 (6)1.2 MCS-51单片机控制的总体介绍 (7)第二章电热水壶控制系统的硬件设计 (8)2.1 温度检测电路和A/D转换器的电路 (8)2.1.1 AD590温度传感器的概念………………………………………………………………2.1.2 温度检测电路……………………………………………………………………………2.1.3 A/D转换器电路原理和电路接口图……………………………………………………2.2 单片机8051芯片介绍和主要电路 (12)2.2.1 MSC-51单片机8051内部部件和接口电路…………………………………………2.2.2 振荡电路和时钟电路…………………………………………………………………2.2.3 单片机的复位电路……………………………………………………………………2.2.4 中断优先级……………………………………………………………………………2.2.5 74LS373地址锁存器芯片介绍………………………………………………………2.3 8255输出口扩展 (17)2.3.1 8255的引脚介绍…………………………………………………………………………2.3.2 8255与8051的外部接口电路……………………………………………………………2.4 单片机的抗干扰电路 (19)2.4.1 光电隔离抗干扰的简介…………………………………………………………………2.4.2 光电隔离器的原理电路…………………………………………………………………2.4.3 光电隔离的电路………………………………………………………………………2.5 键盘及显示电路 (21)2.5.1 键盘输入特点……………………………………………………………………………2.5.2 键盘接口电路的消抖措施…………………………………………………………………2.5.3 矩阵键盘的概述…………………………………………………………………………2.5.4 LED显示原理及显示方式…………………………………………………………………2.5.5 系统应用…………………………………………………………………………………2.6 加热电路和报警装置 (26)2.6.1 加热电路………………………………………………………………………………2.6.2 报警装置…………………………………………………………………………………第三章单片机的软件设计 (28)3.1 总的程序设计框图 (28)3.2 8255的程序设计 (29)3.2.1 8255的程序的初始化……………………………………………………………………3.2.2 对端口C的置位/复位………………………………………………………………3.3 键盘和显示接口电路程序设计 (30)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (37)摘要本论文设计介绍了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。

关键字：单片机；温度控制；控制器。

ABSTRACTThe 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 exceeding designated temperature in water, at the same time, the buzzer is sound so as to alarm.Key word: One-chip computer; Temperature control; Controller.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。