【豆浆机控制系统的硬件和软件设计案例4600字】

豆浆机控制系统的硬件和软件设计案例目录豆浆机控制系统的硬件和软件设计案例 1 1 2 4 4 51.5液晶显示器的选用 5 7 72系统的软件设计 92.1流程图 2.2定时程序设计 1 14.4其他程序设计 1系统的硬件设计本次设计的豆浆机是以单片机AT89C51来控制整个系统的。在豆浆机插上电源以后，通过按键电路进行定时时间的加减，让豆浆机显示我们需要的时间，此时，就需要一个液晶显示器，这次设计用到的液晶显示器是LM016L这个型号，之所以选它，是因为它的线路没有那么复杂，体积相对来说又比较小巧，能很好地显示定时时间错误!未找到引用源。。在定时时间倒计时结束以后，豆浆机就开始工作，进行加热、打浆等一系列运作，在此过程中豆浆会自动进行防干烧及防溢出保护系统，当能够闻到一股浓郁的豆子香味，并且听到滴滴滴的报警声，表示豆浆已经煮好了，此处，会设计一个专门的报警电路，用来提醒使用者可以喝豆浆了。传统豆浆机加热和打磨不是同时进行的，这为用户带来了极大不便，针对传统豆浆机的缺点，本文介绍了一种由单片机控制的豆浆机控制系统，给出了各部分硬件设点，随后介绍了单片机的开发技巧错误!未找到引用源。。详细论述了系统的硬件组成、各功能部分的电路设计和系统的软件设计，给出了关键功能部分的电路图、单片机的程序设AT89C51单片机，它是一种微控制器，能够把中央处理器、定时/计数器、存储器等都聚集在一起的集成电路芯片上的微型计算机。带4K字节的FLASH存储器，具有低功耗、高性能的特点，和其他单片机相比，AT89C51单片机更让人们熟知，它的端□接线简单易懂，更易于上手操作，此外，AT89C51单片机比较便宜，一般价格为几十块人民币，如此经济实惠的单片机就很适合拿来做研究，如果是批发的话，就更便宜了错误!未找到引用源。0表3-1单片机AT89C51引脚表引脚名称引脚说明一般的I/O端□或数据/地位地址总线复用引脚一般的I/O端□一般的I/O端口或高位地址总线一般的I/O端□或第二功能引脚复位输入入反向振荡器输出外部程序储存器的选通信号输出单片机AT89C51有很多特性，第一，AT89C51可以与工业标准的MCS-51进行兼容；第二，AT89C51有32个可编程I/O线、两个十六位定时/计数器，在功能低消耗时，会进入闲置或掉电状态模式；第三，AT89C5×8位的存储器错误!未找到引用源。O表3引脚RXD(串行输入口)TXD(串行输出口)INTO(外部中断0)INT(外部中断1)T0(定时/计时器0外部输入)T(定时/计时器1外部输入)WR(外部数据存储器写选通)RD(外部数据储存器读选通)U P1.3P3.3/93121345678关是在设置的时间上进行加时的一个控制键，减时微动开关和加时微动开关的作用基本相似，唯一的不同是减时微动开关是在设置的时间基础上进行减时的这么个操作，该电路是通过单片机AT89C51将按键电路控制的信号传递到液晶显示器上，以此来调控定时时间错误!未找到引用源。超加时1.3时钟电路的设计时钟电路是由晶振CRYSTAL、电容C1、电容C2与单片机AT89C51线路连接组成的电路系统，它的一端连接XTAL1管脚，另一端连接XTAL2管脚，为单片机提供时钟脉冲。时钟电路是用于系统工作运行产生时间的电路，电容C1、C2与连接地，晶振的频率取值范围一般在1.2MHz到12MHz之间，晶振的作用是为系统片机的运行速度很快错误!未找到引用源。括一个微动开关，和一个电阻，电阻取值是10千欧，还有一个电容，电容的取值在1微法到10微法之间。电容和开关并联接一个+5V电源，并联后的电路串上电阻，该电阻接地，电阻、电容及开关接入单片机AT89C51的复为输入RST端口1.5液晶显示器的选用大，都能显示数字，例如计算器、电子表等，与LED数码管相比，液晶显示器显示LCD字符型液晶显示器中的LM016L,它用来显示系统中的时间信息，LCD1602与在Proteus软件的仿真中，LM016L是没有后面两个调亮度的使用，使用方法是相同的，所以在仿真的过程中，LM016L就相当于LCD1602错误!未找到引用源。O表3-3技术参数表名称显示容量16×2个字符芯片工作电压最佳工作电压字符尺寸LM016L的第三引脚是VEE,它和第一引脚VSS一样是接地的。LM016L的第四引脚是RS,它是寄存器选择，在高电平的时候，选择的是数据寄存器，在低电平由高电平变为低电平的时候，就能使液晶模块执行命令。实际上的LM016L内部本身就带有上拉电阻，但是在Proteus软件的仿真中是没有的，因此，本设计中的LM016L会接一个阻排，型号选用的是RESPACK-8,它有九个引脚，第一个引脚一般是接电源的，其他八个引脚分别接入单片机AT89C51的PO端口，通过C语言来表3-4液晶显示器引脚功能表引脚标识引脚名称引脚说明1234器56E使能信号A1time:300clo丽1.6报警电路的设计报警电路是由单片机AT89C51、蜂鸣器、电阻、三极管来组成的，它的作用是通过蜂鸣器发出声音信号，提示豆浆已经煮好，提醒用户豆浆机在此时的状态。1.7其他电路的设计温度传感电路主要功能是将杯内温度、水位的高低传递给系统，然后系统根据此时的状态进行工作，主要是用到一个温度传感器，我们可以选择常见的数字温度传感器DS18B20,该传感器具有体积小、精密度高、硬件消耗低、抗干扰能力强等特点，该传感器有三个端口，一个为电源接地端，另一个是数字信号输入或输出端，还有一个是外接供电电源输入端，该传感器数据传输如下表所示。表3-5DS18B20温度数据表温度数据传输(二进制)数据传输(十六进制)+10.125℃-0.5℃-10.125℃750W也可以是800W。该电路工作原理是，当单片机工作的时候，传递给其引脚高防干烧及防溢出电路的工作原理是利用传感器来收集信息，控制其在缺水时候的干烧和在豆浆煮沸时候的溢出等问题。这个地方可以使用的水位传感器和沸腾溢流传感器。当豆浆机中缺少水分以及煮沸溢出时，比较器输出的电平会有高低的变2系统的软件设计第一步：通电、初始化程序。单片机在通电之后就会进入工作状态，整个系统就开始正常运行。第二步：定时程序。在单片机进入到工作状态之后，这个时候可以通过按键电路来设置定时时间，在其定时时间倒计时结束之后，豆浆机就开始工作。第三步：加热程序。在其杯体内部倒入适量的水，水位检测没问题之后，单片机这时就会给其端□一个导通的信号。这样加热电路就会接通，这时候加热管就会对其内部的水开始加热，一直加热到指定的温度，第一次的加热主要的目的是为了稍后在粉碎豆子的时候，避免产生过多的泡沫。在当其水的温度到达指定温度时，其温度传感器就会把这个信号传送给单片机，单片机在接到从端□传来的不再加热的控制信号后，就会在其端口给一个信号断开，这时加热电路就会断开，电热管失去电流从而停止了加热，这时候就算加热冷水阶段结束。第四步：粉碎程序。当加热冷水阶段结束以后，这个时候的单片机就会进入下一个阶段把豆子弄碎。此时单片机会给其端□一个导通的信号，这时研磨电路导通，此时，电机进行高速的回旋，从而带着刀进行高速的切割，对粉碎一直实施到此步骤结第五步：烧煮豆浆程序。研磨弄碎豆子的过程结束，然后就是接下来的熬煮豆浆阶段。这个阶段其实就是二次加热，在其加热煮沸豆浆完成后，就代表豆浆的制作完成了。第六步：报警程序。豆浆做好之后，单片机会在其端口输出一个信号，从而通过蜂鸣器发出滴滴声音来提示，在报警发生之前就能闻到浓郁的豆浆味。开始开始时间?是否是否到是否是否到4次?是熬煮2分钟结束图4-1豆浆机工作流程图本次设计采用的是单片机中的定时模式，通过一个定时电路来完成，完成定时程序大致可以进行四个步骤。首先，设置好定时器模式控制寄存器，选好工作模式，以用来确定TO和T1的工作模式；其次，设置计数寄存器的初始值；然后，设置好定时时间，通过一个端□位来让定时器进行计数；最后，判断定时器控制寄存器是否到达设置的定时时间，如果没有到达设置的时间，就要进行循环等待，一直到达设定的时间，然后听到报警声，才算结束定时程序。否是300秒倒计时否是豆浆加热完成以后，在这个时候，单片机就会自动输出一个低电平，使三极管处于饱和状态，通过电阻导电，蜂鸣器发出滴滴的声响，用来提醒主人豆浆制作完成。否滴?是4.4其他程序设计采用DS18B20来完成温度的数值传递。首先，要跳过ROM指令进行温度转换；其次，如果已经到了延迟时间的话，就会进行程序初始化；最后，会匹配ROM指令进行读写温度指令，然后程序结束，就可以实现温度的传输与控制。跳过ROM指令否是匹配ROM指令在定时时间结束之后，豆浆机开始工作，首先，需要判断杯体内的温度是否到达80℃,如果没有达到80℃的话，就要一直进行加热，直到杯体内温度到达80℃时，加热程序才结束，此时豆浆机就启动打浆，然后循环打浆，直到符合打浆次数就结束程序运行。否是否4次?是豆浆机有个防干烧功能，豆浆机加热到一定时间的时候，杯内豆浆有可能会出现烧干的现象，为了防止这一现象产生，同时也为了保障豆浆机的使用寿命，此时，就要判断杯内豆浆是否到达最低液面，如果是已经到达了最低液面的话，系统就会停止加热和打浆，蜂鸣器就会发出报警声音，提示我们豆浆已经做好。否是防溢出