目 录
内容摘要 ........................................................... 1 关键词 ............................................................. 1 第1章 绪论 ........................................................ 2
1.1研究背景..................................... 错误!未定义书签。 1.2研究目的与意义............................... 错误!未定义书签。 1.3热水壶发展现状............................................... 3 第2章 系统总体设计 ................................................ 4
2.1设计总体思路................................................. 4 2.2系统总设计框图............................................... 4 2.3主要模块功能简介............................................. 4 2.4外部配件材料的选择........................................... 5 第3章 硬件模块电路设计 ............................................ 6
3.1硬件组成部分................................................. 6 3.2主要模块电路设计............................................. 6
3.2.1单片机模块 ............................................. 6 3.2.2温度检测模块 ........................................... 7 3.2.3液晶显示模块 ........................................... 8 3.2.4按键控制模块 ........................................... 8 3.2 总系统电路 .................................................. 9 第4章 软件模块电路设计 ........................................... 10
4.1 设计总体思路 ............................................... 10 4.2 烧开水功能设计特点 ......................................... 10 4.3控制程序工作流图............................................ 10 4.4系统主程序.................................................. 11 第5章 系统测试 ................................................... 12
5.1 硬件部分测试 ............................................... 12
5.1.1热水壶功能测试 ........................................ 12 5.1.2系统误差分析 .......................................... 12 5.2 软件部分测试 ............................................... 12 5.3 结果分析 ................................................... 12
结论 .............................................................. 14 致谢 .............................................................. 15 参考文献 .......................................................... 16 附录1 电路原理图与PCB图 .......................................... 17 附录2系统总程序代码 .............................................. 19 附录3元器件清单 .................................................. 30 附录4设计实物图 .................................................. 31 [Abstract] ........................................................ 32
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基于单片机的智能热水壶系统设计
【内容摘要】在日常生活中，热水壶有着十分广泛的应用领域。热水壶是结合
用户的实际需求和现代社会需要的一种智能产品，于是本次设计了以单片机为核心器件，结合人性化的理念，最终实现智能的控制电路和程序设计的智能热水壶。本设计实现了日常烧开水功能，以及通过按键设定温度加热冷水，达到设定温度后，通过蜂鸣器提醒用户并自动断电，同时液晶显示屏显示即时温度等拓展功能。本设计硬件部分由单片机芯片、温度检测，蜂鸣报警、液晶显示等模块，同时利用了单片机的智能性，软件部分在keil uvision开发环境中使用C语言编写软件程序，实现了对水温的智能控制，其具有生活化、实用性强的特点。
【关键词】单片机；智能；热水壶；DS18B20；烧水；
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第1章 绪论
1.1 研究背景
近年来，随着单片机技术的发展，单片机的应用研究不断深入，传统控制检测快速更新。在实时检测和自动控制的系统中，单片机通常是作为一个核心部件，基于具体的硬件结构和应用对象的应用特点，并结合软件改进控制系统，代替复杂的电子电路或数字电路，通过软件控制外围电路，确保智能化能够实现。单片机应用于范围广泛的智能产品中，如智能仪表、实时工业控制、通信设备、导航系统、家用电器等，单片机应用在生产中时，其可以使产品升级换代，常在产品名前端冠名——“智能”。
热水壶是在日常生活中需要的实际需求和用户相关的现代社会的产物，是一种单片机控制的智能产品。随着科技的发展和社会的进步，人们的生活质量在逐步增加。近年来，各种智能设备不断更新，如智能手机、智能水壶走进我们的生活。由于其自身的优点，安全、智能电水壶在生活中有着广泛的应用。 1.2 研究目的与意义
目前市场上品种繁多的开水壶存在着功能比较单一、不够完善等不足，所以我们在普通的烧水壶基础上利用所学单片机知识添加了一些方便实用的功能，如设温加热、蜂鸣提示、显示即时温度的功能，使产品更加人性化，日常使用更加方便。
随着社会的快速发展，智能新产品相继出现，比如数码相机、平板电脑等一系列的新鲜的事物，人们的日常生活中也发生了极大的变化。本设计以探究智能新产品工作原理为出发点，基于单片机设计了一款智能热水壶，设计过程考查了我们综合运用所学知识的能力，包括以前学过的关于单片机编程与应用、电装实习等的知识，同时我对当前的电子产业发展的新趋势有了一定的了解，实际动手能力和模拟实际产品的开发能力也得到了锻炼，对应届大学生日后工作能力的培养具有重要的意义。本次设计也培养了我理解工程技术的工作中需要的整体观和经济观，同时提高掌握设计的各种方案以及技术指标、资料收集、技术文献，分析计算，描绘电路图及撰写论文等能力。
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1.3 热水壶发展现状
电热水壶在中国的发展史上虽然短暂，发展速度却很快。在早期的中国，电热水壶很早就开始了工业生产，但其主要面向出口。电热水壶具有结构简单、加热快、节约能源、操作方便、安全实用、使用寿命长等优点。近年来，国内市场占有率开始快速增长，市场增长率超过50%。随着电热水壶产品消费者的意识不断提高，在国内市场电热水壶的容量有明显的提升。其次，虽然饮水机在我国的普及率很高，但由于饮水机体积大，重复加热，存在二次污染的问题，于是提供了电水壶产业发展的机会[1]。
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第2章 设计方案概述 2.1 总体设计思路 本次智能热水壶的设计方案利用单片机软件系统为工作环境，不仅实现基本的烧开水以及烧开后断电功能，并且结合按键控制温度的设定，可加热冷水至指定温度，蜂鸣器报警，随后热水壶断电，同时液晶显示屏显示即时温度。 2.2 系统总设计框图 初步确定电路系统由以下模块组成，电路系统框图如图2-1所示。 温度检测-DS18B20 液晶显示- LM160L ST89C52RC 按键控制 单片机 蜂鸣报警器 电源供电 加热装置-继电器
图2-1 电路系统框图 2.3 主要模块电路功能简介 1、单片机模块 作为智能热水壶设计的控制中心，单片机用于驱动整个热水壶系统的运作，如液晶屏上的温度显示、接收传感器中的温度信号以及按键信号、LED上显示温度等[2]。 2、温度检测模块 周期性采集温度信号，判断是否达到预设温度，传送至单片机内处理。 3、液晶显示模块 u5ap
基于单片机的智能热水壶设计(借鉴分享)
