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电热水壶产品设计开发程序案例讲解1企业设计程序案例描述此电水壶的产品设计程序是电水壶生产企业的某一特定型号产品为例的设计程序，主要包括电热水壶的设计开发程序与电水壶装配测试程序2个部分。
2电热水壶产品设计开发程序电热水壶产品的设计开发程序主要包括设计和开发的策略、设计和开发的输入、外观设计、结构设计、模具制造、首次试装、EB/MB/PP试产、验证阶段、设计开发的确认（验证）阶段、设计开发输出等过程。
2-1 设计开发的策划及输入程序1、策划策划依据●市场、客户需求和公司发展需要，经过市场调研分析并结合公司实际技术、制造能力，确定待开发产品项目；●公司领导层的产品发展前景的预测及分析；●行业领头羊的产品开发动态；●特殊情况下，其他部门也可根据实际情况提出产品开发需求。
策划内容对已确定的设计开发项目，由外观设计师及技术部共同进行产品设计开发的策划，内容主要包括：●产品设计开发各阶段的内容及要求；●针对不同设计开发任务，配备相关设计、工艺、测试人员，明确各岗位工作内容、要求及各接口职责；●设计开发中的评审、验证和确认活动；●各部门的职责及权限；●制定工作进度表。
策划输出形成《产品立项评审报告》，明确项目功能要求、成本要求、认证要求及其它特殊要求，经过技术部、业务部等相关部门参与，总经理批准，开始制定《新产品开发计划》。
2、输入根据设计立项内容及要求编写《新产品开发任务书》，主要内容包括：●名称、型号规格及主要技术性能参数和使用性能指标；●适用的技术标准和国家有关法律、法规的要求；●适用的以前类似设计的信息：如定型产品图纸及文件、型式试验报告和质量改进、设计改进的信息；●各部件结构特点；●市场定位及成本特性。
2-2外观设计程序图1 外观设计程序示意图外观设计样稿完成时，将外观稿和立项要求呈交给技术部和总经理初审，待技术部对外观与结构设计冲突等问题进行研究及总经理确认后，将手板和3D图留存，作为输入原始数据的责任追溯。
电热水壶结构设计和原理电热水壶是一种利用电能加热水的家用电器。
它主要由电源线、电源开关、热水壶体、热水壶底座、加热元件、温控装置、热水壶盖、出水口、水位传感器等组成。
首先，电热水壶的工作原理是通过电源线将电能输入电热水壶中，经过热水壶底座的电源开关接通电路。
当用户打开电源开关后，电流会通过加热元件并将其加热，加热元件一般采用的是金属发热管。
发热管的两端与电加热线紧密贴合，电加热线上带有绝热层，避免电线与热水接触，确保使用安全。
当电流通过加热元件的时候，元件产生热量，将热量传递给热水，并使热水的温度增加。
其次，电热水壶的结构设计主要包括热水壶体、热水壶底座、热水壶盖、出水口、水位传感器等。
热水壶体是装载水的容器，其材质一般采用不锈钢。
不锈钢具有优异的耐腐蚀性能，不易生锈，保证热水的健康和安全。
热水壶体表面一般有水位刻度，可以清晰地看到水的水平线，方便用户了解热水壶中的水位情况。
热水壶底座是支撑和供电的装置，一般由塑料制成。
它是电热水壶的稳定支撑点，并且有电源按钮，用来控制电流的通断，以及承载电源线，将电能输入电热水壶中。
热水壶盖是用来覆盖热水壶体的部分，一般由塑料材质制成。
盖子上通常有一个按下式的按钮，用于打开和关闭热水壶的出水口。
在关闭的状态下，热水壶盖能够有效地保持热水的温度，避免热量散失。
出水口是热水流出的通道，它通常位于热水壶的侧面，并配有专门的防烫设计，避免用户在倒水时烫伤。
一些高端电热水壶还会配备滤网，用于过滤出水口中的杂质。
水位传感器用于检测热水壶中的水位情况，以避免热水壶在无水的状态下工作，从而保护热水壶的安全。
此外，热水壶还通常配备有温控装置。
温控装置是用来控制加热元件温度的装置，当热水的温度达到设定值时，温控装置会自动断开电流，避免过热。
在热水温度降低时，温控装置会再次通电，并加热热水。
这样一来，用户就可以在需要喝热水时随时得到热水。
综上所述，电热水壶通过电能进行加热，方便快捷地为人们提供热水。
自动热水壶毕业设计自动热水壶毕业设计随着科技的不断进步，我们的生活变得越来越方便。
而在我们日常生活中，热水壶是一个不可或缺的小家电。
然而，传统的热水壶在使用过程中还存在一些不便之处。
为了解决这些问题，我决定设计一款自动热水壶作为我的毕业设计。
首先，我决定加入智能控制系统。
通过连接手机应用程序，用户可以远程控制热水壶的开关和温度设置。
这样，当用户回家时，水壶里已经烧好了水，无需等待。
同时，用户还可以根据自己的需要，设置不同的温度，例如沏茶、煮咖啡或者热牛奶等。
这种智能控制系统可以极大地提高用户的使用体验。
其次，为了更好地保护用户的安全，我还设计了一种防干烧功能。
这个功能能够监测到水壶内的水位，当水位过低时，热水壶会自动停止加热，避免干烧事故的发生。
同时，我还在热水壶的外壳上加入了保温层，以避免用户触碰到烫手的壶体。
除了智能控制和安全保护，我还考虑到了热水壶的外观设计。
我选择了简约而时尚的外观，以适应现代家居的装饰风格。
同时，我还加入了LED显示屏，可以显示当前的水温和剩余的加热时间，方便用户掌握使用情况。
为了提高热水壶的使用寿命，我还采用了优质的材料和先进的加工工艺。
壶体采用不锈钢材质，具有良好的耐热性和耐腐蚀性。
而加热元件采用了快速加热技术，可以在短时间内将水加热到设定的温度，节省用户的时间和能源。
此外，我还考虑到了环保因素。
热水壶在加热过程中会产生一定的能源消耗和二氧化碳排放。
为了减少对环境的影响，我在设计中加入了节能模式。
当用户不需要使用热水壶时，可以选择将其设置为节能模式，降低功耗和能源消耗。
最后，我还为热水壶设计了一款智能杯子。
这个智能杯子可以通过无线连接与热水壶进行通信。
当用户将热水倒入杯子中时，杯子会自动感应到温度，并在杯子的侧面显示出来。
这样，用户可以更好地掌握水温，避免烫伤。
通过这个自动热水壶的毕业设计，我希望能够为用户带来更加便捷和安全的使用体验。
同时，我也希望通过这个设计，能够激发更多年轻人对科技创新的兴趣和热情，为我们的生活带来更多的便利和舒适。
电热水壶内部电路原理图及故障维修方法电热水壶内部电路原理图及故障维修方法电热水壶内部结构（对应图中3）1.分离式底座，由圆形底座、电源插座、电源线组成；关于电源线的长度是有国标规定的，这是出于安全考虑的。
它的作用是供电、承重，设计为母头，这样的设计是为了防止误触摸插座而发生触电事故；图三分离式底座2.壶身底座：由蒸汽式自动断电开关、水壶插座、加热盘、温控器、热熔断器、指示灯组成；以上有的没有热熔断器；这是电热水壶的工作、控制部分，是核心部件；壶身电源公头与底座母头结合形成开关；图四壶身底座3.壶身:由外壳、壶身、手柄、上盖组成，有的外壳是不锈钢材料，有的是塑料材料，壶身用来盛水，有的为双层结构，有的为单层结构；有的外壳还有水位标尺，有的蒸汽自动开关在下部，有的在手柄上，相应内部结构上不同，比如图五左图对应图四内部结构。
有的壶盖设有手提，有的没有，在手柄上有开关；图五壶身电热水壶结构之二（对应图一中的2，开关在手柄上）1.壶身底座，很明显与上面的不一样，蒸汽开关不在壶身底座上；图六壶身底座之二2.手柄、壶身图七手柄壶身3.温控器图八温控器工作原理：不同的厂家的产品工作原理不同，但差异不大，原理大同小异，这里列举三个比较典型的电路图供大家参考。
1.非保温式电热水壶原理：见下图六，接通电源后，蒸汽自动开关SA闭合，电源L→SA→温控器→热熔断器→加热盘→电源N形成了回路，加热盘开始加热，指示灯并联在加热盘上，于是指示灯发光。
当水开以后，蒸汽式自动开关断电，指示灯熄灭，电热水壶停止加热。
它是利用了电流的热效应工作的，是将电能转换为热能的装置。
从电路可以看出，加热盘与指示灯为并联关系，与温控器、热熔断器、蒸汽开关为串联关系。
图九非保温式电热水壶2.保温式电热水壶之一：见下图七，其内部有两个加热盘，当水开之后，主加热盘断电，温度降低到一定值时，副加热盘投入工作，保持水温在一定范围内。
红色指示灯、绿色指示灯对应不同的状态。
全自动电热水壶的设计(包含原理图和程序)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：单片机控制电热水壶温度的设计中文摘要随着微机测量和控制技术的迅速发展与广泛应用，以单片机为核心的温度采集与控制系统的研发与应用在很大程度上提高了生产生活中对温度的控制水平。
本设计论述了一种以STC89C52单片机为主控制单元，以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。
该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。
系统设计了相关的硬件电路和相关应用程序。
硬件电路主要包括STC89C52单片机最小系统，测温电路、实时时钟电路、LCD液晶显示电路以及通讯模块电路等。
系统程序主要包括主程序，读出温度子程序，计算温度子程序、按键处理程序、LCD显示程序以及数据存储程序等。
[关键词] STC89C52单片机；DS18B20；显示电路目录一、引言 (5)(一)课题研究的背景 (5)(二)课题研究的目的和意义 (5)二、硬件电路的设计 (5)(一)系统设计的框架 (5)(二)单片机最小系统电路 (6)(三)单片机的选型 (7)1.STC89C52单片机简介 (7)2.STC89C52单片机时序 (7)3.STC89C52单片机引脚介绍 (8)(四)温度传感器电路 (10)(五)系统电源电路的设计 (11)(六)LCD显示电路 (12)(七)串口通讯电路 (13)(八)按键接口电路 (13)(九)DS1302时钟电路 (14)(十)存储器接口电路 (14)三、系统软件设计 (15)(一)计算温度子程序 (16)(二)按键处理子程序 (16)(三)计算温度子程序 (17)(四)显示数据刷新子程序 (18)四、结束语 (19)参考文献 (20)致谢 (21)附件1：系统原理图 (22)附件2：系统相关程序 (23)一、DS18B20底层驱动程序 (23)二、DS1302时钟底层驱动程序 (29)三、数据存储底层驱动程序 (34)一、引言(一)课题研究的背景工业控制是计算机的一个重要应用领域，计算机控制系统正是为了适应这一领域的需要而发展起来的一门专业技术，它主要研究如何将计算机技术、通过信息技术和自动控制理论应用于工业生产过程，并设计出所需要的计算机控制系统。
心好全自动电水壶工作原理
全自动电水壶的工作原理如下：
1. 电源供电：将电水壶插入电源插座中，通过电源提供电流和电压，使电水壶内的电路开始工作。
2. 温度传感器：电水壶内部安装了一个温度传感器，用于检测水的温度。
当水温低于设定的温度时，传感器会发出信号。
3. 热水器：电水壶中有一个热水器，一般是由电热管组成。
当温度传感器发出信号后，电源会提供电流给热水器，电流通过电热管，产生热量。
4. 自动断电保护：当水温达到设定的温度时，温度传感器会再次发出信号，通知电热管停止加热。
这样可以防止水的温度过高，避免发生危险。
5. 水位传感器：电水壶中还安装有一个水位传感器，用于检测水的水位。
当水位过低时，传感器会发出信号。
6. 加热保护：当水位传感器发出信号时，电热管会停止加热，以避免空烧，保护加热器的安全性。
7. 保温装置：电水壶一般还配备了保温装置，它可以通过加热器产生的热量来维持水温，保持水的温度在一定范围内，以满足用户的需求。
总结：全自动电水壶通过温度传感器、水位传感器以及独立的电路控制系统，实现了根据用户设定的温度加热水，并在水温达到一定程度时自动停止加热，同时具备加热保护和保温功能。
这样，用户可以方便地使用电水壶来加热水，而无需过多地关注和控制加热过程。
自动控温电水壶的结构及原理一般来说，自动控温电水壶的结构包括水壶身体、控制系统、加热系统、保温系统和保护系统等主要部分。
1.水壶身体：水壶身体通常由不锈钢、玻璃或塑料等材料制成。
它具有一个水位标志，用于显示剩余水量。
在水壶顶部通常设有一个开盖按钮，可以方便地添加水或清洗。
2.控制系统：控制系统是自动控温电水壶的核心部分，它可以根据用户的设定来控制加热和保温功能。
控制系统包括一个微处理器和一组传感器。
-微处理器：微处理器是负责运行和控制整个系统的中央处理器。
它可以接收来自传感器的信号，并根据用户设定的温度要求，以及当前温度和水位的信息来控制加热和保温功能。
-传感器：传感器是用来检测温度和水位的设备，它们通常是温度传感器和水位传感器。
温度传感器可以测量水温，水位传感器可以检测水的剩余量。
3.加热系统：加热系统是用来加热水的设备，它通常由加热元件、温控器和保护装置组成。
-加热元件：加热元件是负责加热水的部件，它通常由发热管、加热盘或加热器等组成。
当控制系统发出加热信号时，加热元件会开始加热水。
当水温达到设定温度时，控制系统会停止加热。
-温控器：温控器是用来控制加热温度的装置。
它可以根据用户设定的温度要求，与加热元件协调工作，控制加热时间和加热功率，以达到设定的温度。
温控器通常采用PID控制算法，可以实现准确和稳定的温度控制。
-保护装置：保护装置是用来保护加热系统免受损坏的设备。
它通常包括干烧保护、过热保护和防电漏保护等功能。
干烧保护可以监测加热元件的工作状态，当没有水时，自动停止加热，防止加热元件损坏。
过热保护可以监测水温，当水温超过设定范围时，自动停止加热。
防电漏保护可以检测漏电，当检测到漏电时，自动切断电源，保护用户的安全。
4.保温系统：保温系统是用来保持水温的设备，它可以在加热后自动切换到保温模式，使水保持在设定的温度。
-保温装置：保温装置通常由保温层和保温盖等组成。
保温层通常是由双层玻璃或双层不锈钢构成，可以保持水的温度在较长时间内不变。
自动电热水壶原理
自动电热水壶是一种智能化设计的厨房用品，能够在一定的时间内将水加热至适宜的温度。
它具有以下几个主要的工作原理：
1. 电热元件：自动电热水壶内部装有一个电热元件，通常是一个加热盘或者加热线圈，使用电能来产生热能。
当水壶通电后，电能将被转化为热能，加热元件开始工作。
2. 温控装置：自动电热水壶内部还设置了一个温控装置，用于监测水的温度并控制加热元件的工作。
一般来说，温控装置会预设一个目标温度值，当水的温度达到或接近目标温度时，温控装置会自动停止加热，避免水温过高或过低。
3. 水位控制装置：为了确保自动电热水壶的正常运行，也有一种水位控制装置安装在壶内部。
这种装置可以检测水位的高低，并在水位过低时停止加热，以防止加热元件因无水而过烧。
4. 安全装置：为了保障用户的安全，自动电热水壶还配备了一些安全装置。
例如，加热过程中，水壶可以自动断电，避免过热或者短路引发安全事故。
此外，通常还会设置一个防干烧保护装置，当水壶检测到无水时，会自动切断电源，防止加热元件继续工作。
总的来说，自动电热水壶的工作原理是利用电能将水加热至适宜的温度，通过温控装置、水位控制装置和安全装置实现自动控制和保护。
这样，用户只需简单操作电源开关，就能方便地获得热水。
自动上水电热水壶工作原理
自动上水电热水壶的工作原理主要分为两个部分：上水和加热。
1. 上水过程：
在热水壶的底部，有一个水泵以及一个水箱。
当用户按下开关后，水泵开始工作。
水泵会抽取水箱中的自来水，并将其送往加热腔室。
加热腔室上方有一个水位传感器，用来检测水位。
当水位过低时，水泵会继续工作，直至达到设定的水位。
2. 加热过程：
加热腔室的内部有一个加热元件，通常是电热管或加热盘。
当水位达到设定水位后，水泵会停止工作，加热元件开始加热水。
加热元件通过传导或辐射的方式，将热能传递给水，使其升温。
同时，热水壶的设计通常包括保温层，用来减少热能散失，保持水温。
在加热过程中，热水壶内部的温度传感器会监测水温。
当水温达到设定的温度后，加热元件将停止加热，热水壶进入保温状态。
热水壶还配备了一些安全装置，如过热保护装置和干烧保护装置。
当温度过高或无水时，这些装置会自动切断电源，以防止意外发生。
综上所述，自动上水电热水壶通过水泵将自来水引入加热腔室，
并通过加热元件将水加热到设定温度，然后进入保温状态。
这样用户便可以随时享用温热的开水。
目录摘要 (1)关键词 (1)引言 (1)1 单片机的发展与应用......................................... 错误！未定义书签。
1.1 单片机简介 (1)1.2单片机的技术发展 (1)1.3单片机的应用 (1)2 单片机AT89C51的基本数据 (3)2.1AT89C51概述 (4)2.2AT89C51功能特性概述 (4)2.3AT89C51的最小系统 (7)3 智能电热壶的基本数据 (10)3.1智能电热壶的工作原理 (11)3.2报警电路的实现......................................... 错误！未定义书签。
3.3.1报警电路控制元件的选择.............................. 错误！未定义书签。
3.2.2报警电路的工作原理.................................. 错误！未定义书签。
3.2.3报警电路的电路设计 (6)3.3控制电路的实现 (7)3.3.1控制电路控制元件的选择 (8)3.3.2控制电路的工作原理 (8)3.3.3控制电路的电路设计 (9)3.4其它电路的实现 (11)3.4.1 时钟电路的实现 (12)3.4.2 复位电路的实现 (12)4 具体设计 (13)4.1硬件连接总原理图 (13)4.2程序设计 (14)4.2.1 程序流程图 (14)4.2.2总程序及各函数功能简介 (15)5 系统调试与结果 (21)6 总结 (22)7 致谢 (23)参考文献 (24)智能电热壶的设计摘要: 本文介绍了的是一款基于AT89C51单片机设计的智能电热壶，智能电热壶由报警电路和控制电路两大部分组成，主要是介绍智能电热壶的报警功能和自动控制功能的设计和实现，采用AT89C51单片机配合继电器、扬声器等的使用，给出了设计过程与编程方法，并用keil和Proteus软件进行调制仿真，实现了智能电热壶的自动报警、智能控制。
自动保温电热壶电路原理与维修本文以杭州产“养生电热壶”具有煲汤、煲粥、炖制菜肴，又能煎中药等功能。
它设有自动控温装置和独特的最少剂量自动控制结构。
即使无人看守也能保证菜肴或中药不焦、汤剂不干(煲汤时最少剂量不少于200ml，煎中药时最少剂量在100～200ml之间)、壶体不裂。
本文笔者绘制该壶电路图见下图所示。
一、电路原理由图可见，该壶由带发热盘的壶体和主控开关两部分组成，其中壶体除了有发热盘外，还有一个具有重量和温度双重控制的温控开关S2。
在壶体重量轻于一定量(相当于200ml水的重量)时，S2断开，此时温控才起作用。
1．旺火加热当壶内有足够量被煮水，并将主控开关部分的按钮S1按下时(有自锁装置)接通电源，且D1被短路。
交流市电经D4、D5和D7、D8加至发热盘，全电压(旺火)加热。
此时，a-b端的压降，能使L2、L3绿色指示灯同时发光。
a-b端压降也使三极管BG导通，L1保温指示灯不亮。
2．文火加温将S1断开D1工作于负半周，而正半周时由于D1反偏截止，电路中无电源。
因此，功率是旺火的约一半，此时a-b端只在负半周有压降，故L2旺火指示灯熄灭；而加温指示灯L3仍指示。
3．保温当汤剂或煎中药减小到最少剂量(见上述)时S2温控开关将自动断电停止加温，并把汤剂保温在70(℃左右。
断电时a-b端无电压降，BG(9013)由原来饱和导通状态，转换成截止状态，L1指示灯(红色)亮。
表示汤剂煎好，或警示汤剂量少。
此时也处于70℃保温状态，L1有时亮，有时熄。
二、故障维修1．不能加温主控开关的电源插头插入220V市电插座后，其输出插头不插入壶底插座，接通S1后，用万用表交流电压挡能测得输出端有220V电压时，说明主控开关基本是好的。
另外，用欧姆挡检查壶底发热盘冷阻应为100Ω。
如果不通，则可能是S2接触不良或发热体损坏。
若主控开关无输出，多见为S1损坏。
或虽有输出，但电压太低则为主控开关内存在其他故障。
2．只能旺火加热或不能旺火加热前者多见于D1反向击穿。
全自动电热水壶的设计包含原理图和程序精编 Lele was written in 2021单片机控制电热水壶温度的设计中文摘要随着微机测量和控制技术的迅速发展与广泛应用，以单片机为核心的温度采集与控制系统的研发与应用在很大程度上提高了生产生活中对温度的控制水平。
本设计论述了一种以STC89C52单片机为主控制单元，以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。
该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。
系统设计了相关的硬件电路和相关应用程序。
硬件电路主要包括STC89C52单片机最小系统，测温电路、实时时钟电路、LCD液晶显示电路以及通讯模块电路等。
系统程序主要包括主程序，读出温度子程序，计算温度子程序、按键处理程序、LCD显示程序以及数据存储程序等。
[关键词] STC89C52单片机；DS18B20；显示电路目录一、引言(一)课题研究的背景工业控制是计算机的一个重要应用领域，计算机控制系统正是为了适应这一领域的需要而发展起来的一门专业技术，它主要研究如何将计算机技术、通过信息技术和自动控制理论应用于工业生产过程，并设计出所需要的计算机控制系统。
随着微机测量和控制技术的迅速发展与广泛应用，以单片机为核心的温度采集与控制系统的研发与应用在很大程度上提高了生产生活中对温度的控制水平。
本设计就是基于单片机STC89C52温度控制系统的设计，通过本次课程实践，我们更加的明确了单片机的广泛用途和使用方法，以及其工作的原理。
(二)课题研究的目的和意义随着社会的发展，温度的测量及控制变得越来越重要。
本文采用单片机STC89C52设计了温度实时测量及控制系统。
单片机STC89C52 能够根据温度传感器DS18B20 所采集的温度在液晶屏上实时显示，通过控制从而把温度控制在设定的范围之内。
所有温度数据均通过液晶显示器LCD显示出来。
系统可以根据时钟存储相关的数据。
通过该课程的学习使我们对计算机控制系统有一个全面的了解、掌握常规控制算法的使用方法、掌握简单微型计算机应用系统软硬的设计方法，进一步锻炼同学们在微型计算机应用方面的实际工作能力。
单片机控制电热水壶温度的设计中文摘要随着微机测量和控制技术的迅速发展与广泛应用，以单片机为核心的温度采集与控制系统的研发与应用在很大程度上提高了生产生活中对温度的控制水平。
本设计论述了一种以STC89C52单片机为主控制单元，以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。
该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。
系统设计了相关的硬件电路和相关应用程序。
硬件电路主要包括STC89C52单片机最小系统，测温电路、实时时钟电路、LCD液晶显示电路以及通讯模块电路等。
系统程序主要包括主程序，读出温度子程序，计算温度子程序、按键处理程序、LCD显示程序以及数据存储程序等。
[关键词] STC89C52单片机；DS18B20；显示电路目录一、引言 (3)(一)课题研究的背景 (3)(二)课题研究的目的和意义 (3)二、硬件电路的设计 (3)(一)系统设计的框架 (3)(二)单片机最小系统电路 (4)(三)单片机的选型 (5)1.STC89C52单片机简介 (5)2.STC89C52单片机时序 (5)3.STC89C52单片机引脚介绍 (6)(四)温度传感器电路 (8)(五)系统电源电路的设计 (9)(六)LCD显示电路 (10)(七)串口通讯电路 (11)(八)按键接口电路 (11)(九)DS1302时钟电路 (12)(十)存储器接口电路 (12)三、系统软件设计 (13)(一)计算温度子程序 (14)(二)按键处理子程序 (14)(三)计算温度子程序 (15)(四)显示数据刷新子程序 (16)四、结束语 (17)参考文献 (18)致谢 (19)附件1：系统原理图 (20)附件2：系统相关程序 (21)一、DS18B20底层驱动程序 (21)二、DS1302时钟底层驱动程序 (27)三、数据存储底层驱动程序 (32)一、引言(一)课题研究的背景工业控制是计算机的一个重要应用领域，计算机控制系统正是为了适应这一领域的需要而发展起来的一门专业技术，它主要研究如何将计算机技术、通过信息技术和自动控制理论应用于工业生产过程，并设计出所需要的计算机控制系统。
随着微机测量和控制技术的迅速发展与广泛应用，以单片机为核心的温度采集与控制系统的研发与应用在很大程度上提高了生产生活中对温度的控制水平。
本设计就是基于单片机STC89C52温度控制系统的设计，通过本次课程实践，我们更加的明确了单片机的广泛用途和使用方法，以及其工作的原理。
(二)课题研究的目的和意义随着社会的发展，温度的测量及控制变得越来越重要。
本文采用单片机STC89C52设计了温度实时测量及控制系统。
单片机STC89C52 能够根据温度传感器DS18B20 所采集的温度在液晶屏上实时显示，通过控制从而把温度控制在设定的范围之内。
所有温度数据均通过液晶显示器LCD显示出来。
系统可以根据时钟存储相关的数据。
通过该课程的学习使我们对计算机控制系统有一个全面的了解、掌握常规控制算法的使用方法、掌握简单微型计算机应用系统软硬的设计方法，进一步锻炼同学们在微型计算机应用方面的实际工作能力。
二、硬件电路的设计(一)系统设计的框架本课题设计的是一种以STC89C52单片机为主控制单元，以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。
该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。
其主要包括：电源模块、温度采集模块、按键处理模块、实时时钟模块、数据存储模块、LCD显示模块、通讯模块以及单片机最小系统。
图1 系统设计框架(二)单片机最小系统电路在课题设计的温度控制系统设计中，控制核心是STC89C52单片机，该单片机为51系列增强型8位单片机，它有32个I/O口，片内含4K FLASH工艺的程序存储器，便于用电的方式瞬间擦除和改写，而且价格便宜，其外部晶振为12MHz，一个指令周期为1μS。
使用该单片机完全可以完成设计任务，其最小系统主要包括：复位电路、震荡电路以及存储器选择模式（EA脚的高低电平选择），电路如下图2所示：图2 单片机最小系统(三)单片机的选型本课题设计的温度控制系统主控制芯片选型为STC89C52单片机，其特点如下：1.STC89C52单片机简介目前，51系列单片机在工业检测领域中得到了广泛的应用，因此我们可以在许多单片机应用领域中，配接各种类型的语音接口，构成具有合成语音输出能力的综合应用系统，以增强人机对话的功能。
STC89C52单片机是深圳宏晶科技有限公司生产的一种单片机，在一小块芯片上集成了一个微型计算机的各个组成部分。
每一个单片机包括：一个8位的微型处理器CPU；一个512K的片内数据存储器RAM；4K片内程序存储器；四个8位并行的I/O接口P0-P3，每个接口既可以输入，也可以输出；两个定时器/记数器；五个中断源的中断控制系统；一个全双工UART的串行I/O口；片内振荡器和时钟产生电路，但石英晶体和微调电容需要外接。
最高允许振荡频率是12MHZ。
以上各个部分通过内部总线相连接。
2.STC89C52单片机时序STC89C52单片机的一个执器周期由6个状态(s1—s6)组成，每个状态又持续2个震荡周期，分为P1和P2两个节拍。
这样，一个机器周期由12个振荡周期组成。
若采用12MHz的晶体振荡器，则每个机器周期为1us，每个状态周期为1／6us；在一数情况下，算术和逻辑操作发生在N期间，而内部寄存器到寄存器的传输发生在P2期间。
对于单周期指令，当指令操作码读人指令寄存器时，使从S1P2开始执行指令。
如果是双字节指令，则在同一机器周期的s4读人第二字节。
若为单字节指令，则在51期间仍进行读，但所读入的字节操作码被忽略，且程序计数据也不加1。
在加结束时完成指令操作。
多数STC89C52指令周期为1—2个机器周期，只有乘法和除法指令需要两个以上机器周期的指令，它们需4个机器周期。
对于双字节单机器指令，通常是在一个机器周期内从程序存储器中读人两个字节，但Movx指令例外，Movx指令是访问外部数据存储器的单字节双机器周期指令，在执行Movx指令期间，外部数据存储器被访问且被选通时跳过两次取指操作。
3.STC89C52单片机引脚介绍STC89C52单片机的40个引脚中有2个专用于主电源引脚，2个外接晶振的引脚，4个控制或与其它电源复用的引脚，以及32条输入输出I/O引脚。
下面按引脚功能分为4个部分叙述个引脚的功能。
（1）电源引脚Vcc和VssVcc（40脚）：接+5V电源正端；Vss（20脚）：接+5V电源正端。
（2）外接晶振引脚XTAL1和XTAL2XTAL1（19脚）：接外部石英晶体的一端。
在单片机内部，它是一个反相放大器的输入端，这个放大器构成采用外部时钟时，对于HMOS单片机，该引脚接地；对于CHOMS单片机，该引脚作为外部振荡信号的输入端。
XTAL2（18脚）：接外部晶体的另一端。
在单片机内部，接至片内振荡器的反相放大器的输出端。
当采用外部时钟时，对于HMOS单片机，该引脚作为外部振荡信号的输入端。
对于CHMOS芯片，该引脚悬空不接。
（3）控制信号或与其它电源复用引脚控制信号或与其它电源复用引脚有RST/VPD、ALE/P、PSEN和EA/VPP等4种形式。
（A）．RST/VPD（9脚）：RST即为RESET，VPD为备用电源，所以该引脚为单片机的上电复位或掉电保护端。
当单片机振荡器工作时，该引脚上出现持续两个机器周期的高电平，就可实现复位操作，使单片机复位到初始状态。
当VCC发生故障，降低到低电平规定值或掉电时，该引脚可接上备用电源VPD（+5V）为内部RAM供电，以保证RAM中的数据不丢失。
（B）．ALE/ P （30脚）：当访问外部存储器时，ALE（允许地址锁存信号）以每机器周期两次的信号输出，用于锁存出现在P0口的低（C）．PSEN(29脚):片外程序存储器读选通输出端,低电平有效。
当从外部程序存储器读取指令或常数期间，每个机器周期PESN两次有效，以通过数据总线口读回指令或常数。
当访问外部数据存储器期间，PESN信号将不出现。
（D）．EA/Vpp（31脚）：EA为访问外部程序储器控制信号，低电平有效。
当EA端保持高电平时，单片机访问片内程序存储器4KB（MS—52子系列为8KB）。
若超出该范围时，自动转去执行外部程序存储器的程序。
当EA端保持低电平时，无论片内有无程序存储器，均只访问外部程序存储器。
对于片内含有EPROM的单片机，在EPROM编程期间，该引脚用于接21V的编程电源Vpp。
（4）输入/输出（I/O）引脚P0口、P1口、P2口及P3口(A).P0口（39脚～22脚）：P0.0～P0.7统称为P0口。
当不接外部存储器与不扩展I/O接口时，它可作为准双向8位输入/输出接口。
当接有外部程序存储器或扩展I/O口时，P0口为地址/数据分时复用口。
它分时提供8位双向数据总线。
对于片内含有EPROM的单片机，当EPROM编程时，从P0口输入指令字节，而当检验程序时，则输出指令字节。
(B).P1口（1脚～8脚）：P1.0～P1.7统称为P1口，可作为准双向I/O接口使用。
对于MCS—52子系列单片机，P1.0和P1.1还有第2功能：P1.0口用作定时器/计数器2的计数脉冲输入端T2；P1.1用作定时器/计数器2的外部控制端T2EX。
对于EPROM编程和进行程序校验时，P0口接收输入的低8位地址。
(C).P2口（21脚～28脚）：P2.0～P2.7统称为P2口，一般可作为准双向I/O接口。
当接有外部程序存储器或扩展I/O接口且寻址范围超过256个字节时，P2口用于高8位地址总线送出高8位地址。
对于EPROM编程和进行程序校验时，P2口接收输入的8位地址。
(D).P3口（10脚～17脚）：P3.0～P3.7统称为P3口。
它为双功能口，可以作为一般的准双向I/O接口，也可以将每1位用于第2功能，而且P3口的每一条引脚均可独立定义为第1功能的输入输出或第2功能。
P3口的第2功能见下表表1 单片机P3.0管脚含义纳为以下两点：1).单片机功能多，引脚数少，因而许多引脚具有第2功能；2).单片机对外呈3总线形式，由P2、P0口组成16位地址总线；由P0口分时复用作为数据总线。
(四)温度传感器电路采用一线制数字温度传感器DS18B20来作为本课题的温度传感器。
传感器输出信号进4.7K的上拉电阻直接接到单片机的P1.0引脚上。
DS18B20温度传感器是美国达拉斯(DALLAS)半导体公司推出的应用单总线技术的数字温度传感器。
该器件将半导体温敏器件、A/D转换器、存储器等做在一个很小的集成电路芯片上。
本设计中温度传感器之所以选择单线数字器件DS18B20，是在经过多方面比较和考虑后决定的，主要有以下几方面的原因：（1）系统的特性：测温范围为-55℃～+125℃，测温精度为士0.5℃；温度转换精度9～12位可变，能够直接将温度转换值以16位二进制数码的方式串行输出；12位精度转换的最大时间为750ms；可以通过数据线供电，具有超低功耗工作方式。
