煎蛋论文关于基于单片机的自动煎蛋器x论文范文参考资料VIP

煎蛋论文关于基于单片机的自动煎蛋器x论文范文参考资料 （山西大学自动化系，山西 太原 030006） 摘 要：针对市面现有的厨具不能实现煎蛋过程全自动控制的问题，设计基于单片机的具有熟度控制功能的自动煎蛋器，以80C51单片机作为主控芯片，以温湿度传感器及蜂鸣器等为辅助装置，通过湿度、温度闭环控制，实现煎蛋过程的自动控制，指出该自动煎蛋装置可以将用户从煎蛋烹饪中解放出来，还用户更多的晨间时间。 关键词：自动控制；自动煎蛋；单片机；80C51；温湿度传感器；DHT90 ：TP29；TP368.11；TP212.1+1文献标志码：ADOI：10.3969/j.issn.1674-9146.xx.05.075 煎蛋是人们青睐的营养早餐，市面现有的厨具尚不能实现煎蛋过程的全自动控制。自动煎蛋装置可以将用户从煎蛋烹饪中解放出来，还用户更多的晨间时间。该课题旨在设计一款具有熟度控制功能的自动煎蛋器，以80C51单片机作为主控芯片，通过湿度、温度闭环控制，实现煎蛋过程的全自动 控制。 1 系统组成与方案设计 该系统由软件和硬件两部分组成。硬件包括核心控制器80C51单片机、DHT90温湿度传感器、电源控制继电器、键盘电路以及报警电路等。图1为电路原理图。用户通过键盘电路选择所需煎蛋熟度。根据DHT90测得的锅体温湿度，80C51单片机完成数据处理和控制信号的输出，从而调节加热器的加热工作。用断电降温和通电加热方式，控制煎蛋过程中总的温度与湿度恒定，保证煎蛋过程中的温度与湿度以及煎好鸡蛋的熟度满足要求。系统设计了温湿度超限的报警功能。软件部分依据上述煎蛋控制编写。 2 硬件设计 2.1 80C51单片机 图2为80C51单片机结构示意图。80C51单片机共40个引脚，可分为电源、时钟、控制线和I/O引脚4类，其中VCC接+5 V直流电源；XTAL1接晶体振荡电路反相输入端，XTAL2接晶体振荡电路反相输出端；4根控制线分别连接：地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲（ALE/PROG）、外部存储器ROM读选通信号（PSEN）、复位/备用电源（RST/VPD）、内外ROM选择/片内EPROM编程电源（EA/VPP）；4个8位并行I/O端口分别为P0，P1，P2，P3口1-2。 80C51单片机有21个特殊功能寄存器，软件开发过程中用到的寄存器主要有：中断使能寄存器、中断优先级寄存器、电源控制寄存器（Power Control Register，PCON）、定时器模式控制寄存器（Timer Mode Control Register，TMOD）3。 1）中断使能寄存器。表1为中断使能寄存器结构与功能。 2）中断优先级寄存器。表2为中断优先级寄存器结构与功能。 3）电源控制寄存器（不可位寻址）。表3为电源控制寄存器（不可位寻址）结构与功能。 80C51单片机的CHMOS版本可通过软件设置空闲模式和低功耗模式两种节电方式。定时器和串行口都停止工作时，仍将保存随机存取存储器（Random Aess Memory，RAM）中的数据，退出低功耗模式只有上电或复位两种方式。 *OD位可控制串行通信的波特率，可使定时器1的溢出率或晶振频率产生的波特率翻倍、置位。*OD可翻倍工作于方式1，2，3的定时器产生的波特率；当使用定时器2产生波特率时，*OD将不影响波特率。 4）定时器模式控制寄存器（不可位寻址）。表4为定时器模式控制寄存器（不可位寻址）结构与功能。 单片机的各引脚分别与DHT90温湿敏传感器、功率放大模块相连接，以采集测量参数并控制加热装置，报警由蜂鸣器来完成。 2.2DHT90温湿度传感器 DHT90温湿度传感器是插针型数字温湿度传感器，可测0100%RH范围的湿度，-40123.8 范围的温度，供电电压为2.45.5 V，4针单排引脚封装，两线制串行接口，可以连接I2C总线，易于集成和替换，引脚名称按照排列顺序分别为时钟信号SCK、电源VDD、地GND、数据输出DATA。由于能同时测量温湿度，故能用于判断煎蛋熟度4。 DHT90温湿度传感器仅需要一条数据线与单片控制器相连，实现单片机与DHT90温湿度传感器之间的通信同步。具体接法为P3.7与DHT90温湿度传感器的SCK端相连，P3.6与温湿度传感器的DATA端相连，VDD端接电源，GND端接地。第77页图3为DHT90温湿度传感器测量流程图5。 2.3键盘电路设计 键盘电路影响着电路总体信号输入，采用3个按键，对应不同湿度，分别代表煎蛋的不同熟度。 2.4蜂鸣器报警电路设计 蜂鸣器本身声音非常弱小，故把它与三极管放大器连接在一起，保证蜂鸣器发出的声音正常并增强音量。此电路用来实现煎蛋结束提示、温度越限的报警功能，还可以在实验中防止误操作。图4为自动煎蛋器的硬件电路6-8。 3软件设计 C语言具有程序结构简洁、紧凑、规整，表达式简练、使用灵活的特点，单片机的C语言编程自由度大，生成的目标代码质量高，程序执行效率高，故选用C语言程序实现相应的数据采集功能和控制功能。 自动煎蛋器通电后，用户通过键盘设置需要的煎蛋熟度，3个按键分别代表五分熟、七分熟和全熟，分别对应锅内湿度50%，70%和90%。用DHT90温湿度传感器对温湿度进行采集，采集的温度与湿度数据可以直接进入CPU进行处理。当系统湿度未达到系统设定值时，CPU向I/O口发出高电平信号，带动驱动电路运作，启动加热电阻，加热锅体；当系统湿度达到设定值时，继电器断电，加热电阻停止工作，蜂鸣器发出4声鸣叫，提示用户可以就餐，同时系统进入保温状态。当系统温度低于设定的下限温度，或高于设定的上限温度时，通过CPU的I/O口驱动蜂鸣器报警。第78页图5为软件流程图。 4实验结果及分析 调试中发现DHT90温湿度传感器的布置位置直接影响煎蛋的熟度，当DHT90温湿度传感器置于锅盖内壁顶部时，蒸汽直接覆盖传感器，湿度即刻达到最大值，系统停止加热，导致鸡蛋无法煎熟；当DHT90温湿度传感器置于锅盖内壁偏下部时，则可有效避免因蒸汽覆盖传感器造成停止加热的问题。整机调试后的自动煎蛋器，只需用户按下熟度选择按键，就可以全自动地烹制相应熟度的煎蛋，并有蜂鸣器鸣响，提示用户煎蛋烹制完毕。在用户未能及时进餐的情况下，煎蛋器自动进入保温状态，维持最佳的食用温度。 5 结束语 该自动煎蛋器结构合理、操作方便，旨在按照用户设定的熟度要求自动烹制蛋品，节约人们的早餐所用时间以提高学习工作效率，充分考虑了用户需求，具有良好的应用前景和市场推广价值。 在接下