电饭煲课程设计程序

1、专业 年级 班 、 设计题目电饭煲控制器二、主要内容电饭煲控制器有预约功能，有烹饪大米饭、粥、保温、冷饭加热等功能三、具体要求1. 具体功能大米饭：当达到 105 时，停止加热，并在 15 分钟后通过蜂鸣器提示用户。粥：开始加热后，通过测温元件监视锅底温度，使锅底温度保持在99 100.5 。之间（100时停止加热、 99时开始加热），此种状态持续 20 分钟，之后通过蜂鸣器提示用户过程结束冷饭加热：锅底加热至100 ，使锅底温度保持在 99 100.5 之间（ 100 时停止加热、 99时开始加热），此种状态 持续 5 分钟，之后通过蜂鸣器提示用户过程结束。2. 定时用户可以是电饭煲在预约时

2、间 （倒计时方式） 开始工作， 最长 预约 时长为 12 小时。3. 控制面板四个发光管分别与大米饭、粥、保温、冷饭加热相对应， 另一发 光管用 于区分工作与预约，两位数码管用于预约时间及 倒计时。按键有： 开始键、 功能键、加键、减键。四、进度安排1、了解任务要求，确定具体方案 2、lcd12864 液晶屏子程序设计3、DS18B20 温度传子程序感器设计4、设计单片机按键功能程序5、根据任务要求编写程序，设计按键电路6 检验设计效果，完善功能五、完成后应上交的材料电饭煲控制器论文六、总评成绩指导教师 签名日期 年_月 _日系主任 审核日期 年_ 月_ 日摘要电饭煲控制器有预约功能，有烹饪大

3、米饭、粥、保温、冷饭 加热等功 能 . 。基于 stc89c52 单片机控制的电饭煲控制器， 有 lcd 液晶屏 显示和 ds18b20 温度检测功能，还有定时工作 选择功能。关键字：电饭煲 温度控制 DS18B20 LCD12864键盘按键目录 TOC o 1-5 h z 、任务分析与设计电路 . 11 、总体方案设计 11.1 、控制方案选择 11.2 、测温模块控制选择 11.3 、键盘按键方案选择 21.4 、显示方案选择 21.5 、声音模块方案选择 32、电路设计 32.1 、控制模块 32.2 、测温模块 62.3 、键盘模块 102.4 、显示模块 112.5 、声音模块 13

4、2.6 、功率模块 14、软件设计 . 151、程序流程图 151.1 、主流程图 151.2 、子流程图 171.3 、功率元件控制流程图 . 171.4 、定时预约工作流程图 18三、系统调试分析 201、系统硬件调试 202、系统软件调试 20四、心得体会 20、任务分析与设计电路1、总体方案设计1.1 、控制方案选择方案：采用 STC 公司的 STC89C52RC 此单片机价格低， 资 源多， 高性价比，应用广泛，无论是从内部构造，还是编程方面， 51 系列单片机 都相对简单容易掌握和使用。对于本题目而言 , 由于电饭煲需要实现的功能少，对处 理器的要求不高， 使用 STC89C52R

5、 不仅可以完全实现对电饭煲 的控制，还节约了成本。综合考虑，电饭煲控制器采用 STC89C52R 单片机。1.2 、测温模块控制选择测温模块采用数字温度传感器 DS1820 。DS1820 是美国 DALLAS 半导体公司生产的可组网数字式温度 传感 器，其内部使用了在板( ON-B0AR ) D 专利技术。全部传感元 件及转换 电路集成在形如一只三极管的集成电路内。与其它温度 传感器相比，DS1820 具有以下特性： ？1. 独特的单线界面方式， DS1820 在与微处理器连接时仅需 要一条口线即可实现微处理器与 DS1820 的双向通讯。2. ?DS1820 支持多点组网功能，多个 DS1

6、820 可以并联在唯一 的三 在线，实现多点测温。 ？3. ?DS1820 在使用中不需任何外围元键。 ？4.测温范围一55C? + 125C,固有测温分辨率0.5 C。? ?5.?测量结 果以 9 位数字量方式串行传送。由于在本课程设计中，电饭煲的期望温度最高值在数字温度 传感器 DS1820 的量程内，同时， DS1820 具有测温系统简单、测 温精度高、连 接方便、占用口线少等优点。所以，我选用 DS18B20 温度传感器。1.3 、键盘按键方案选择由于在该课程设计中， 需要的按键只要四个： 开始键、 功能 键、加 键、 减键， 键盘个数较少， 可以用独立式按键电路。 所以 我选用独立按

7、键电路。1.4 、显示方案选择方案一、使用数码管显示。数码管能显示数字，使用方法简 单方便，可是显示过于单调。方案二、 使用 lcd12864 液晶屏。 lcd12864 能清晰显示字符 和数字， 显示的信息更多。因为数码管只能显示数字， 过于单调，而 lcd12864 能显示汉 字和 数字，还有各种图案，能更好地进行人机沟通，达到更好的 显示效果。综上所述，我选用 lcd1286 液晶屏。1.5 、声音模块方案选择由于在该课程设计中， 只需要对工作状态和工作方式的提示， 用蜂鸣 器产生的 bee bee 声音即可。1.6 、功率元件模块方案选择功率元件的控制通过固态继电器来完成。 固态继电器

8、也称作 固态开关。 是一种由固态电子组成的新型电子开关器件，集光电 藕合，大功率双向晶 闸管，及触发电路，阻容吸收回路于一体 用来代替传统的电磁式继电器。 实现对单相或者三相电动机的正 反转控制，或者其他控制无触点无动作噪 音。开关速度快无火花 干扰和可靠性高等特性。由于单片机学习板配有固态继电器，所以直接选用单片机学 习板的继 电器作为功率元件模块。2、电路设计2.1 、控制模块STC89C52 是一个低电压，高性能 CMOS? 位单片机，片内含8k bytes 的可反复擦写的 Flash 只读程序存储器和 256 bytes 的 随机存 取数据存储器（ RAM, 器件采用 ATMEL 公司

9、的高密度、非 易失性存储技 术生产，兼容标准 MCS-51 指令系统，片内置通用 8 位中央处理器和 Flash 存储单元， STC89C5 单片机在电子行业中 有着广泛的应用。特点：1、兼容 MCS5 指令系统2、8kB 可反复擦写 （大于 1000 次） Flash ROM;4、 256x8bit 内部 RAM 5 、 3 个 16 位可编程定时 /计数器中断；&时钟频率 0-24MHZ7、 2个串行中断，可编程 UART 串行通道；8、 2 个外部中断源，共 8 个中断源；9 、 2 个读写中断口线， 3 级加密位；10 、低功耗空闲和掉电模式，软件设置睡眠和唤醒功能；11、有 PDIP

10、 、 PQFP TQFP 及 PLCC 等几种封装形式，以适应不同产品的需求。工作原理 ：STC89C5 为 8 位通用微处理器，采用工业标准的 C51 内核， 在内部功能及管脚排布上与通用的 8xc52 相同，其主要用于会聚 调整时的 功能控制。功能包括对会聚主 IC 内部寄存器、数据 RAM 及外部界面等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试图控 制，红外遥控信号 IR 的接收译码及与主板 CPU 通信等。主要管脚 有： XTAL1 （ 19 脚）和 XTAL2 （ 18 脚）为振荡器输入输出端口， 外接 12MHz 晶振。 RST/Vpd （9 脚）为复位输入端口，外接电阻 电容组成的

11、复 位电路。VCC （40脚）和VSS （20脚）为供电端口， 分别接+5V电源的 正负端。 P0P3 为可编程通用 I/O 脚，其功能 用途由软件定义，如图 1-1 、 1-2 所示。图 1-1AT89C52 的 DIP 封装引脚图图 1-2 最小系统图2.2 、测温模块测温模块采用数字温度传感器 DS1820DS1820 是美国 DALLAS 半导体公司生产的可组网数字式温度 传感器， 其内部使用了在板（ ON-B0ARD 专利技术。全部传感元 件及转换电路集成 在形如一只三极管的集成电路内。与其它温度 传感器相比， DS1820 具有以 下特性： ？独特的单线界面方式， DS1820 在

12、与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与 DS1820 的双向通讯的三在线，实现多点测温。？?DS1820在使用中不需任何外围元件。？测温范围一 55C? + 125C，固有测温分辨率0.5 C。?测量结果以9位数字量方式串行传送。DS18B2C有两种封装形式，即 T 92封装和8-pinSOIC封装每种封装的样式及引脚排列见图1-3，其引脚功能描述见表1。序号图1-3DS18B20的引脚排列名称引脚功能描述GND地信号数据输入/输出引脚。开 漏单总线界面引脚。当 被用着在奇生电源下， 也可以向器件提供电源。VDD可选择的VDD引脚。当工作于寄生电源时，此引脚必须接地。表1 DS18B

13、20详细引脚功能描述下图是温度检测模块原理如图1-4所示：图1-4温度检测模块原理图2.3、键盘模块在键盘模块中，我米用独立式按键电路。特点:2）平时所有的数据输入线都连接成高电平； 3）当任何一个按键压下时， 与之相连的数据输入线被拉成低 电平。4）要判断是否有键按下，只要位处理指令即可。独立连接式键盘优点是结构简单、使用方便，但随着键数的 增多，所占用的 IO 口线也增加。 该 系统的键盘由 4 个独立键盘构 成。键盘的一脚接在单片机的 P1.0 至 P1.4 脚上，另外一脚接在 电源地上，当有键盘按下时对 应的键盘就会有一低电 平送到单 片机内部。为消除触点式按键开关的机械抖动，单片机内

14、部有程 序 进行消抖处理，然后确定那一个键盘被按下后来执行 程 序 完 成该系统的 指定工作。按键键盘原理图如图 1-5 所示：图 1-5 按键图显示模块我使用了 lcd12864 液晶屏。带中文字库的 12864 是一种具有 4 位 /8 位并行、 2 线或 3 线 串行多种界面方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点 阵图形液晶显示模 块；其显示分辨率为128X 64,? 内置 8192 个16*16 点汉字，和 128 个 16*8 点 ASCII 字符集. 利用该模块灵活 的界面 方式和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图 形界面。可以显示 8X4行16X 16点阵的汉字.

15、?也可完成图形显 示.低电压低功耗是其又一显 着特点。 由该模块构成的液晶显示方 案与同类型的图形点阵液晶显示模块 相比，不论硬件电路结构或 显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低 于相同点阵的图 形液晶模块。其控制方法如图 1-7、1-8 所示。12864 显示电路如图 1-6 所示：图 1-6 12864 电路图图 1-7图 1-8该模块使用蜂鸣器。电平时的驱动电流只有十几毫安，因此要外接一个 PNP 三极管作 为功率驱 动器件。当P3A7 口输出低电平时，PNP导通，蜂鸣器正 常工作，当当P3A7 口输出高电平时， PNP 截止，蜂鸣器暂停工作。原理如图 1-9 ：图 1-9 蜂鸣器

16、2.6 、功率模块功率模块我选用单片机学习板上的固态继电器。 如图 1-10 所 示。图 1-10 继电器电路图当单片机 P3A6 口输出低电平时， BJT 管导通， LED9 指示灯亮， 继电器工作。二、软件设计系统的软件设计采用结构化和模块化设计的方法，便于程序的编写、调试和排除错误，同时也便于检验和维护。单片机系统的软件程序主要由以下模块组成：初始化主程序、输入及显示、温度采集、功率元件控制。1.1、主流程图如图2-1所示:图2-1 系统主流程图1.2、子流程图如图2-2 :”图2-2系统子程序流程图卄蛤加嚥1.3、功率元件控制流程图1聪图2-2子流程图、停止加呻定时Mm in电饭煲控制

17、系统对电饭煲加热与否需要根据当前锅内温度以及所处的工作模式做出选择。其软件控制流程M下图所示。I N器先通过温度传感器获得当前锅内温度，根据所处的1慄温站能科序停止加热结耒温度，则 控制器接通加热盘加热，否则断开加热盘，停止加热 功率元件控制流程如图2-3所示。图2-3功率元件控制流程图1.4、定时预约工作流程图系统运行后，若按下“开始”按键，系统即可进入定时预约功能状态，表示“时”位的个位数值处于可设定状态，高位默认显示“ 0”。此时按下“加”键，预定时间的小时数的个位将累加 1,如果累加后的数值大 于9,高位的数值将自动变为1;若按下“减”键，预定时间的小时数的个 位将减去1。由于本控制系

18、统支持最大定时 12小时，当小时数超出12后 会溢 出为0。即置定时数值时，若当前示数为 12,且按下“加” 键，则led显 示的数值由12变为00。预约小时数设定完成后，按下“开始”键，系统则保存用户设定的定2-4 作流程图逹入预约时间设左茯态按下TIT或14减 5*时时间并退出定时时间设定状态。随如图 2-4 所示 ：三、系统调试分析1、系统硬件调试按照画好的电路图把外围电路接好，主要的自己做了一个独 立按键小 键盘。而 ds18b20 温度传感器的接线比较简单，只需 3 跟线就完成了。2、系统软件调试12864 液晶屏的原理比较好理解，不要多长时间就看懂。而 ds18b20 温度传感器的

19、原理就有点难懂， 看了比较久才看懂。 但 在自己编译过程中， 却出现很多错误。比如，系统无法读取 ds18b20 里面的温度，仔细检查程 序后发现在 ds18b20 读取数据时间那里 有错误，时间太短，导致无法读 取。在编写主程序时， 发现无法 返回温度值给单片机， 搞了很久都搞不定。 后来发现是忘记了在 ds18b20 子程序那里加入返回函数 return ，加上 return 后，终于 完成。四、心得体会在看到课程设计的题目后，我就感觉应该是挺好玩的。果然我看到了电饭煲控制器这个题目！以前在家里就修过坏了的电饭煲，可惜没能修好经过这次的课程设计后，我想我应该能修坏了的电饭煲了！ 这次课程

20、设计获益良多，既加深了我 c 语言的知识，又让我学会 了 lcd12864 和 ds18b20 的使用。 而在编程过程中， 一个小小的语 句错误就会到致程序 无法运行，更让我明白谨慎小心的重要性。 在最后系统能正常运作时，整 个人都有一种成功的飘然 .附录程序：主程序#include#include#include#include/#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit k1=P3 A2; /功能按键sbit k2=P3A3;sbit k3=P3A4;sbit k4=P3A5;sbit a仁P1A0; /

21、按键指示灯 sbit b仁 P1A1;sbit c1=P1A2;sbit c2=P1A3;uchar code m1=uchar code m2=uchar code m3=uchar code m4=uchar code m5=uchar code m6=定时状态煮饭;煮粥；保温;冷饭加热工作状态uchar code m7=预定时间： uchar code m8=H;uchar code m10= void zhufan(); void zhuzhou(); void baowen(); void jiare(); / void timing(); void select();sbit y1

22、=P3 A6; /sbit y2=P3A7; 定时时间： ;/ 煮饭函数声明/ 煲粥函数声明/ 保温函数声明 冷饭加热函数声明 / 定时预约函数继电器/ 蜂鸣器uint s1=0,s=0,m=0,h=0;/ 秒，分，时计数(D9(N%000099e999H0l.L SEO9/(D92/oooo99e999HOH.Lmxohcioiall0 誰艺股 /()0 EQ poL宀亍 AoAAlo(NLHA)OJc5) ix)=IIM ) (Xc5)(NAea)p poTR0=1;void t0() interrupt 1TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%2

23、56;s1+;if(s1=20)s+;s1=0; / 1 if(s=60)m+;s=0;/ 1 minif(m=60)h+;m=0;/ 1 hourif(h=12)h=0; /12 hour按键功能/*1void key()if(k1=0) / 工作状态按键 delay2(10);if(k1=0)lcd_init(); /lcd 初始化a1=0;b1=1;c1=1;c2=1;lcd_pos(0,0); / 显示菜单print(m1);lcd_pos(0,3);print(m2);lcd_pos(0,6);print(m3);lcd_pos(2,2);print(m4); while(!k1);

24、 / 等待松开按键 while(k1&k2&k3&k4);/ 等待选择菜单功能 delay2(10);select();if(k2=0) / 预定功能 按键delay2(10);if(k2=0)lcd_init();a1=0 x02;lcd_pos(0,0);print(m7);timing();void select() / 选择 4 种功能if(k1=0) / 煮饭delay2(10);if(k1=0)工作指示灯a1=0;b1=1;c1=1;c2=1; /lcd_init();lcd_pos(0,3);print(m1);/while(!k1);/ lcd_pos(0,3);/print(

25、m2);zhufan();/ 煮粥if(k2=0)delay2(10);if(k2=0)a1=1;b1=0;c1=1;c2=1;lcd_init();lcd_pos(0,3);print(m2);zhuzhou();/ 保温if(k3=0)if(k3=0)a1=1;b1=1;c1=0;c2=1;lcd_init();lcd_pos(0,3);print(m3);baowen();if(k4=0) / 冷饭加热if(k4=0)a1=1;b 1=1;c1=1;c2=0; lcd_init();lcd_pos(0,2);prin t(m4);jiare();/*煮饭void zhufa n()uch

26、ar w1,w4;lcd_init();lcd_pos(0,3);print(m1);y1=1; / 打开继电器，开始加热/ get_temp();/ delay(100);/ w4=get_temp();while(get_temp()200)c2=0;get_temp();lcd_pos(2,0);dis_temp();delay2(100);/ while(1)/ /get_temp();/ delay(70);/ delay(70);/ / while(1)/ lcd_pos(3,0);print(m1);/ while(temp25) / 温度大于 105 C 时/get_temp();/lcd_pos(2,0);/ dis_temp();EA=1;while(s0;w1-)/ 煮饭完成，y2=0;delay2(100);delay2(100);y2=1;delay2(100);delay2(100);if(y2=1)break;baowen();煮粥void zhuzhou() uchar w1;lcd_init();lcd_pos(0,3);prin