基于单片机电饭煲电控系统设计_stm32电饭煲系统电路原理图

**单片机设计介绍，基于单片机电饭煲电控系统设计

文章目录

• 一 概要
• 二、功能设计
• • 设计思路
• 三、 软件设计
• • 原理图
• 五、 程序
• 六、 文章目录

一 概要

  基于单片机的电饭煲电控系统设计概要主要涵盖硬件设计和软件设计两个方面。

一、硬件设计

硬件设计部分以单片机为核心控制器件，通常选用如STC89C52等型号的51系列单片机。此外，系统还包括以下几个关键模块：

温度检测模块：采用DS18B20等温度传感器作为温度检测器件，实时采集电饭煲内部的温度信息，并将这些信息传递给单片机进行处理。
显示模块：通过LCD显示电路（如LCD1602）实时显示当前温度、功能、预约时间、剩余完成时间等信息，为用户提供直观的操作界面。
按键模块：包括轻触按键电路或按键扫描电路，用户可以通过按键设置预约时间、选择功能等操作。
加热控制模块：采用继电器控制电路对电饭煲的加热盘进行控制，实现加热、保温等功能。
时钟模块：用于提供系统的时间基准，实现预约功能。
电源模块：为整个系统提供稳定的电力供应。
二、软件设计

软件设计部分主要选择C语言进行编程，实现对系统的时间定时、温度显示、加热以及保温等的控制。具体设计包括：

主程序：负责整个系统的初始化、按键扫描、温度采集、显示更新、加热控制等功能。
按键子程序：负责处理用户通过按键输入的信息，如设置预约时间、选择功能等。
显示子程序：负责将当前温度、功能、预约时间、剩余完成时间等信息显示在LCD屏幕上。
加热子程序：根据当前温度和目标温度，控制继电器电路的通断，实现对加热盘的加热控制。
保温子程序：在达到目标温度后，通过控制继电器电路的通断，实现对电饭煲的保温功能。
时钟子程序：负责系统的时钟管理，提供时间基准，实现预约功能。
采集子程序：负责实时采集温度传感器的数据，并传递给单片机进行处理。
保护子程序：用于检测系统的异常情况，如超温、短路等，并采取相应的保护措施，确保系统的安全运行。
整个设计实现了电饭煲的自动化控制，提高了电饭煲的性能和用户体验。同时，通过单片机控制，可以实现更精确的温度控制和更丰富的功能设置，满足不同用户的需求。

二、功能设计

选用合适的温度传感器及其处理电路，将温度信号采集到MCS-51 系列单片机作为控制器的控制系统（为了保证用电安全，加热装置通过点亮led灯模拟实现，温度可通过采集水温模拟），采用数码管和键盘实现温度的设置和显示。

1.2 设计具体功能要求：

1、搭建单片机的最小系统；

2、能够实现温度的采集和预处理；

3、ADC芯片的选取及和单片机接口设计；

4、能够通过键盘完成对功能的设置；

5、多位数码管显示设计；

6、温度超限报警设计；

7、超时报警设计；

8、编写数据处理程序和标定程序设计

设计思路

设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；

调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；

比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；

软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。

三、 软件设计

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。

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仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
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原理图

五、 程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

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六、 文章目录

目 录

摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25