智能数显电饭煲控制系统设计
电子电力技术的逐渐成熟，推动了科技的发展，随着信息时代的不断突破，以单片机为基础的通信系统越来越多。本次以智能数显电饭煲控制系统设计为研究对象，利用主控单片机STC89C52芯片来实现电饭煲的控制驱动。智能数显电饭煲系统启动，低水位传感器完成电饭煲内的低水量的检测后，数显电饭煲在加入水的情况下才能执行加热煮饭功能，同时温度传感器在煮饭过程中会将锅内的煮饭温度采集，并在LCD1602液晶显示中显示电饭煲内的温度数据信息。当电饭煲的温度达到了煮饭的温度后，系统将会自动切断加热功能。在整个系统中，当电饭煲未加水，系统会预警和指示提醒，告诫用户此时电饭煲空烧。电饭煲煮饭完成后，系统也会预警和指示提醒，告诫用户煮饭完成。这种电饭煲控制方式更加节能方便安全，且能够实时的数显输出显示电饭煲内的温度，对以后电饭煲的改良设计起到了推动作用。 1
目 录
ABSTRACT 2
目 录 3
一、引言 4
二、智能数显电饭煲控制系统方案设计 5
（一）设计方案 5
（二）任务要求 6
三、硬件电路 7
（一）STC89C52单片机最小系统 7
（1）时钟电路 7
（2）复位电路 7
（3）电源电路 8
（二）按键电路 8
（三）LCD1602液晶显示电路 8
（四）DS18B20温度传感器电路 9
（五）警示电路 10
（六）低水位传感器检测电路 10
（七）加热电路 11
（八）电饭煲工作指示电路 11
四、软件设计 12
（一）主程序设计 12
（二）LCD液晶显示器流程 13
（三）温度传感器检测流程 13
（四）报警流程 14
五、实物设计与调试 16
（一）实物制作 16
（二）系统调试 16
六、总结 19
参考文献 20
致 谢 21
附录A:总设计原理图 22
附录B:源程序 23
一、引言
随着生活水平的提 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
高，智能产品不断的推陈出新，智能家具以及智能电器产品逐渐的进入到人们的生活。智能化时代的到来，意味着原有的家用产品需要被改进，将非智能化的产品向智能化的方向去发展。家用电子产品经历了从手工实现控制向半自动化的变革、从半自动化的控制到全自动化的控制、从全自动化的控制到当下的智能化控制技术的突破。为此，根据这种研究情况，对人们生活的一些常用设备需要进行技术的改进，以保证家用的产品能够跟上社会发展的步伐。家用电饭煲是最早进入到人们家庭的电器设备，从开始到现在，很多家庭仍然使用旧式的电饭煲，这样的电饭煲采用机械的方式来实现电饭煲加热、煮饭的功能，虽然可靠性比较好，但是，烧饭的效率低，且家庭用户也无法知道其煮饭过程中，锅内所煮物实物的温度情况，如果有一个智能的数显的电饭煲，且能够实现电饭煲的自动加热、以及自动切断控制，将会大大提高电饭煲的工作效率，并能够给家庭用户解决能源浪费的情况，同时更可以为家庭节省用电量的成本支出。这样设想的智能数显电饭煲进入到人们的家庭中，将会带来智能技术的进步，并对改变人们的生活起到推动作用。从学习的专业角度出发，采用成熟的单片机控制技术来实现该系统的设计，既能推动智能电饭煲的发展，也能锻炼自己的能力，将学习的书本知识在真正的设计中做到学有所用，这对自己的从业深有益处，且智能数显电饭煲的控制也将推动智能技术的发展，同时也符合智能化进入人们家庭的发展趋势。
二、智能数显电饭煲控制系统方案设计
（一）设计方案
智能数显电饭煲控制系统设计以家用电饭煲为设计的对象，以主控单片机完成了智能数显电饭煲控制驱动，实现电饭煲智能煮饭，以及显示电饭煲内的温度数据数字化显示。以此要求设计的智能数显电饭煲的设计方案框图如图21所示。
图21系统设计方案框图
本次以智能数显电饭煲控制系统设计中，采用主控单片机STC89C52芯片来实现电饭煲的控制驱动。电饭煲设备运行后，首先，电饭煲系统内部的低水位传感器完成电饭煲内的低水量的检测，接着，数显电饭煲在加入水的情况下才能执行加热煮饭功能，加热过程中加热工作指示灯亮，同时温度传感器在煮饭过程中会将锅内的煮饭温度采集，并在LCD1602液晶显示中显示电饭煲内的温度数据信息。当电饭煲的温度达到了煮饭的温度后，系统将会自动切断加热功能。在整个系统中，当电饭煲未加水，系统会预警和指示提醒，告诫用户此时电饭煲空烧。电饭煲煮饭完成后，系统也会预警和指示提醒，告诫用户煮饭完成。根据这种设计的方式，来实现电饭煲的加热煮饭功能，以及数字化显示加热的锅内食物的温度情况，还有设计的电饭煲预警数据信息。
（二）任务要求
智能数显电饭煲控制系统设计中，具体要求有如下：
（1）通过单片机最小系统来实现电饭煲的加热、低水位检测、温度检测信号的处理、数显LCD液晶显示等电路的驱动控制。
（2）通过低水位检测电路检测电饭煲内加水后启动系统，防止电饭煲缺水干烧。
（3）实现电饭煲内煮饭温度数据采集。
（4）通过数显LCD液晶显示器实现电饭煲内加热的温度的输出显示。
（5）当低水位检测电路检测到电饭煲内有水，通过加热电路进行电饭煲的加热煮饭。
（6）通过温度设定电路实现电饭煲加热温度的设定与调节。
（7）当电饭煲未加水，系统会预警和指示提醒，告诫用户此时电饭煲空烧。电饭煲煮饭完成后，系统也会预警和指示提醒，告诫用户煮饭完成。
三、硬件电路
（一）STC89C52单片机最小系统
智能数显电饭煲控制系统设计统中，通过主控器单片机实现电饭煲加热，数显的驱动控制。完成的单片机的最小系统电路如图31所示。
图31 单片机最小系统电路
时钟电路、复位电路、智能数显电饭煲控制系统供电电源，组成了单片机最小系统电路。
（1）时钟电路
智能数显电饭煲控制系统设计中，通过12MHz的时钟晶振来产品1us的单片机机器周期。
（2）复位电路
智能数显电饭煲控制系统设计中，在系统启动的瞬间，主控器单片机的9引脚RST高电平，单片机能够复位，接着，当单片机的9引脚RST低电平，其数显电饭煲控制系统的每个电路开始工作。电饭煲系统不能工作时出现卡顿情况，可按下S1复位按键，重新启动系统。
（3）电源电路
外接+5V的供电电源，保证智能数显电饭煲系统可靠运行。
（二）按键电路
智能数显电饭煲控制系统设计中，设定电饭煲的温度预警，采用按键来实现数据信息调节。
按键S2能够实现智能数显电饭煲的上限预警设定、下限预警设定的选择；
按键S3能够实现智能数显电饭煲的上限预警数据加设定、下限预警数据家设定；
按键S4能够实现智能数显电饭煲的上限预警数据减设定、下限预警数据减设定。
完成的智能数显电饭煲按键电路如图32所示。
图32 按键电路
（三）LCD1602液晶显示电路
智能数显电饭煲控制系统设计中，需要显示电饭煲锅内的温度、智能数显电饭煲的上限预警数据、下限预警数据。
在智能数显电饭煲控制的显示电路中，主要通过主控制单片机实现LCD液晶显示部分的控制。电饭煲启动后，采集电饭煲锅内的温度，然后，主控制器处理采集到的相关温度数据，通过主控器的P0引脚8为端口实现采集锅内温度数据信息的传递，将其传送给LCD1602的D0 D7数据端口，采用单片机U2中的输入端口P2.0、P2.1、P2.2控制显示器的RS、R/W、E这三个控制和使能端口，利用单片机的高低电平指令，实现采集锅内温度数据在显示器上输出。
目 录
ABSTRACT 2
目 录 3
一、引言 4
二、智能数显电饭煲控制系统方案设计 5
（一）设计方案 5
（二）任务要求 6
三、硬件电路 7
（一）STC89C52单片机最小系统 7
（1）时钟电路 7
（2）复位电路 7
（3）电源电路 8
（二）按键电路 8
（三）LCD1602液晶显示电路 8
（四）DS18B20温度传感器电路 9
（五）警示电路 10
（六）低水位传感器检测电路 10
（七）加热电路 11
（八）电饭煲工作指示电路 11
四、软件设计 12
（一）主程序设计 12
（二）LCD液晶显示器流程 13
（三）温度传感器检测流程 13
（四）报警流程 14
五、实物设计与调试 16
（一）实物制作 16
（二）系统调试 16
六、总结 19
参考文献 20
致 谢 21
附录A:总设计原理图 22
附录B:源程序 23
一、引言
随着生活水平的提 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
高，智能产品不断的推陈出新，智能家具以及智能电器产品逐渐的进入到人们的生活。智能化时代的到来，意味着原有的家用产品需要被改进，将非智能化的产品向智能化的方向去发展。家用电子产品经历了从手工实现控制向半自动化的变革、从半自动化的控制到全自动化的控制、从全自动化的控制到当下的智能化控制技术的突破。为此，根据这种研究情况，对人们生活的一些常用设备需要进行技术的改进，以保证家用的产品能够跟上社会发展的步伐。家用电饭煲是最早进入到人们家庭的电器设备，从开始到现在，很多家庭仍然使用旧式的电饭煲，这样的电饭煲采用机械的方式来实现电饭煲加热、煮饭的功能，虽然可靠性比较好，但是，烧饭的效率低，且家庭用户也无法知道其煮饭过程中，锅内所煮物实物的温度情况，如果有一个智能的数显的电饭煲，且能够实现电饭煲的自动加热、以及自动切断控制，将会大大提高电饭煲的工作效率，并能够给家庭用户解决能源浪费的情况，同时更可以为家庭节省用电量的成本支出。这样设想的智能数显电饭煲进入到人们的家庭中，将会带来智能技术的进步，并对改变人们的生活起到推动作用。从学习的专业角度出发，采用成熟的单片机控制技术来实现该系统的设计，既能推动智能电饭煲的发展，也能锻炼自己的能力，将学习的书本知识在真正的设计中做到学有所用，这对自己的从业深有益处，且智能数显电饭煲的控制也将推动智能技术的发展，同时也符合智能化进入人们家庭的发展趋势。
二、智能数显电饭煲控制系统方案设计
（一）设计方案
智能数显电饭煲控制系统设计以家用电饭煲为设计的对象，以主控单片机完成了智能数显电饭煲控制驱动，实现电饭煲智能煮饭，以及显示电饭煲内的温度数据数字化显示。以此要求设计的智能数显电饭煲的设计方案框图如图21所示。
图21系统设计方案框图
本次以智能数显电饭煲控制系统设计中，采用主控单片机STC89C52芯片来实现电饭煲的控制驱动。电饭煲设备运行后，首先，电饭煲系统内部的低水位传感器完成电饭煲内的低水量的检测，接着，数显电饭煲在加入水的情况下才能执行加热煮饭功能，加热过程中加热工作指示灯亮，同时温度传感器在煮饭过程中会将锅内的煮饭温度采集，并在LCD1602液晶显示中显示电饭煲内的温度数据信息。当电饭煲的温度达到了煮饭的温度后，系统将会自动切断加热功能。在整个系统中，当电饭煲未加水，系统会预警和指示提醒，告诫用户此时电饭煲空烧。电饭煲煮饭完成后，系统也会预警和指示提醒，告诫用户煮饭完成。根据这种设计的方式，来实现电饭煲的加热煮饭功能，以及数字化显示加热的锅内食物的温度情况，还有设计的电饭煲预警数据信息。
（二）任务要求
智能数显电饭煲控制系统设计中，具体要求有如下：
（1）通过单片机最小系统来实现电饭煲的加热、低水位检测、温度检测信号的处理、数显LCD液晶显示等电路的驱动控制。
（2）通过低水位检测电路检测电饭煲内加水后启动系统，防止电饭煲缺水干烧。
（3）实现电饭煲内煮饭温度数据采集。
（4）通过数显LCD液晶显示器实现电饭煲内加热的温度的输出显示。
（5）当低水位检测电路检测到电饭煲内有水，通过加热电路进行电饭煲的加热煮饭。
（6）通过温度设定电路实现电饭煲加热温度的设定与调节。
（7）当电饭煲未加水，系统会预警和指示提醒，告诫用户此时电饭煲空烧。电饭煲煮饭完成后，系统也会预警和指示提醒，告诫用户煮饭完成。
三、硬件电路
（一）STC89C52单片机最小系统
智能数显电饭煲控制系统设计统中，通过主控器单片机实现电饭煲加热，数显的驱动控制。完成的单片机的最小系统电路如图31所示。
图31 单片机最小系统电路
时钟电路、复位电路、智能数显电饭煲控制系统供电电源，组成了单片机最小系统电路。
（1）时钟电路
智能数显电饭煲控制系统设计中，通过12MHz的时钟晶振来产品1us的单片机机器周期。
（2）复位电路
智能数显电饭煲控制系统设计中，在系统启动的瞬间，主控器单片机的9引脚RST高电平，单片机能够复位，接着，当单片机的9引脚RST低电平，其数显电饭煲控制系统的每个电路开始工作。电饭煲系统不能工作时出现卡顿情况，可按下S1复位按键，重新启动系统。
（3）电源电路
外接+5V的供电电源，保证智能数显电饭煲系统可靠运行。
（二）按键电路
智能数显电饭煲控制系统设计中，设定电饭煲的温度预警，采用按键来实现数据信息调节。
按键S2能够实现智能数显电饭煲的上限预警设定、下限预警设定的选择；
按键S3能够实现智能数显电饭煲的上限预警数据加设定、下限预警数据家设定；
按键S4能够实现智能数显电饭煲的上限预警数据减设定、下限预警数据减设定。
完成的智能数显电饭煲按键电路如图32所示。
图32 按键电路
（三）LCD1602液晶显示电路
智能数显电饭煲控制系统设计中，需要显示电饭煲锅内的温度、智能数显电饭煲的上限预警数据、下限预警数据。
在智能数显电饭煲控制的显示电路中，主要通过主控制单片机实现LCD液晶显示部分的控制。电饭煲启动后，采集电饭煲锅内的温度，然后，主控制器处理采集到的相关温度数据，通过主控器的P0引脚8为端口实现采集锅内温度数据信息的传递，将其传送给LCD1602的D0 D7数据端口，采用单片机U2中的输入端口P2.0、P2.1、P2.2控制显示器的RS、R/W、E这三个控制和使能端口，利用单片机的高低电平指令，实现采集锅内温度数据在显示器上输出。
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