智能保温壶控制系统设计
随着电气控制技术的发展，很多家用的电气设备功能在逐渐的完善。为了改善水壶的保温功能，本次设计了智能的电气控制的保温壶系统，该系统以STC89C52单片机为主控制器，在整个系统中，通过温度传感器，实时感知温度的变化情况。当水温加热到按键设定的温度范围内时，系统正常工作。超过设定值时，声光报警，加热结束。低于设定值时，重新加热到指定温度。通过这样的方式，实现保持水壶中的水温恒温，以便用户能实时的饮到热开水。
目录
一、绪论 1
（一）研究背景 1
（二）研究意义 1
（三）研究内容 1
二、智能保温壶控制系统方案设计 1
（一）设计方案 1
（二）功能要求 1
（三）STC89C52主芯片 2
（四）DS18B20温度传感器芯片 2
（五）LCD1602液晶显示器 3
三、硬件电路设计 4
（一）智能保温壶总电路框图设计 4
（二）单片机最小系统电路 5
（三）LCD1602液晶显示电路 6
（四）温度传感器检测电路 6
（五）加热电路 7
（六）按键电路 8
（七）报警电路 8
四、软件设计 10
（一）主流程图设计 10
（二）DS18B20温度控制流程 11
（三）LCD1602液晶显示流程 12
五、实物调试 14
（一）实物制作 14
（二）系统调试 15
六、总 结 18
参考文献 19
致 谢 20
附录 21
附录一 原理图 21
一、绪论
（一）研究背景
社会的智能化进程逐渐的加快，保温产品越来越多，例如市场上常见的保温壶、保温杯，这些产品都能起到保温的效果。而本次设计的智能的电气控制的保温壶系统以单片机为主控制器，在整个系统中，通过温度传感器来检测保温壶中水的温度，并透过液晶显示器实时显示。水温
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
达到所要求的温度上限设置值时，系统加热停止，壶内的温度低于所要求的保温温度时，加热系统又会重新开始加热，当加热的温度达到我们所设置的上限温度后，停止加热。通过这样的方式，保持水壶中的水温。这样方便用户能实时的饮到热开水。在本次设计的中，将所学的单片机技术与人们生活中的保温壶系统相互结合，实现智能的保温控制系统设计，这对未来电气智能的发展有很重要的影响。
（二）研究意义
科学技术的飞速进步，导致产品的功能越来越丰富，极大地方便了人们的生活。如今，每家每户都会有保温壶，可是这种保温壶不能实时的保温，为此，设计出一种可以自动控制加热模块动作的智能系统，通过保温壶的保温系统，可以保持水壶中的水温恒定。该智能保温壶控制系统，以C52单片机作为核心处理单元，在整个系统中，通过温度传感器来检测保温壶中水的温度，水通过加热模块被加热，以LCD液晶显示器实时的显示水的温度。当加热的温度达到我们所设置的上限温度后，加热停止，在停止加热后，水温低于所设置的下限阈值时，此时系统会声光提醒，并且加热系统又会开始加热，当加热到设定的保温温度后，又会停止加热。通过这样的方式，保持水壶中的水温。这种智能化控制的保温系统，在未来的智能控制领域用途很大，有更多的发展空间，所以，本次利用单片机来设计这种保温控制系统，很有价值和研究意义。
（三）研究内容
本系统中充分利用主控制芯片的驱动设计系统功能，结合外围的电路实现保温壶内的水长时间的保温。根据这种设计要求，制定了实现整个系统的研究过程，具体的研究内容如下：
（1）根据系统的要求，将智能保温壶控制系统的设计方案完成。
（2）完成智能保温壶控制系统的原理图。
（3）完成智能保温壶控制系统的软件程序设计与调试。
（4）完成智能保温壶控制系统的实物设计以及软硬件联调。
（5）根据调试的结果，进行智能保温壶控制系统的总结。
（6）撰写智能保温壶控制系统的毕业论文。
二、智能保温壶控制系统方案设计
（一）设计方案
科技的进步，人们的生活发生了深刻的变化。如今，每家每户都会有保温壶，可是这种保温壶不能实时的保温，为此需要改变这种保温不良的情况，于是设计出了一种智能的保温壶控制系统，具体的设计方案如下：
智能保温壶控制系统中， STC89C52单晶片为核心处理单元，DS18B20为温敏器件，实时感知水温的变化，通过加热模块加热水温，主控制芯片将信号进行处理后由液晶显示器实时显示水的温度。当水温上升到设置的上限温度值时，加热停止。当水温下降到设置下限值时，加热模块重新开始加热，当加热到设定的保温温度后，又会停止加热。通过这样的方式，保持水壶中的水温恒定。
（二）功能要求
本次设计的智能保温壶控制系统中，需要采集保温壶中的水温、还需要设定保温壶中加热的温度、保温壶中水温的显示、温度低于设定的下限温度报警，为此本次智能保温控制系统需要完成的功能有如下几点：
（1）保温壶中水温的检测：通过DS18B20温度传感器来采集水壶中的水温。
（2）保温壶中保温温度的设定：保温壶启动后，加热保温的设定温度是通过调节按键电路实现的。
（3）保温的温度显示：为了能够监视保温壶中水温度，通过LCD1602液晶显示器将壶中的水温实时显示出来。
（4）保温壶中水温的加热：保温的温度低于设定的温度后，保温壶的加热装置就会启动，对壶中的水进行加热。
（5）保温壶报警系统：当DS18B20温度传感器检测到壶中温度超过保温温度时，声光报警。
（三）STC89C52主芯片
该控制系统中，必须使用一个核心芯片来实现整个保温壶的加热、LCD1602液晶的显示、以及温度数据的处理等功能控制，通过调查发现，工业中使用技术成熟的STC89C52单片机作为主控制芯片居多，该芯片性价比高，价格实惠，为此，选择了该芯片。
图21所示为智能保温壶控制系统中选用的STC89C52芯片结构。
图21 STC89C52单片机
（四）DS18B20温度传感器芯片
智能保温壶控制系统中，保温壶的内部温度数据需要实时的采集处理，为此需要选择一款比较常用的温度检测传感器。目前大规模使用的为DS18B20温度传感器，该传感器采集总线的方式，实现数据的传输。使用在设计中接线简单，实现控制简便。
目录
一、绪论 1
（一）研究背景 1
（二）研究意义 1
（三）研究内容 1
二、智能保温壶控制系统方案设计 1
（一）设计方案 1
（二）功能要求 1
（三）STC89C52主芯片 2
（四）DS18B20温度传感器芯片 2
（五）LCD1602液晶显示器 3
三、硬件电路设计 4
（一）智能保温壶总电路框图设计 4
（二）单片机最小系统电路 5
（三）LCD1602液晶显示电路 6
（四）温度传感器检测电路 6
（五）加热电路 7
（六）按键电路 8
（七）报警电路 8
四、软件设计 10
（一）主流程图设计 10
（二）DS18B20温度控制流程 11
（三）LCD1602液晶显示流程 12
五、实物调试 14
（一）实物制作 14
（二）系统调试 15
六、总 结 18
参考文献 19
致 谢 20
附录 21
附录一 原理图 21
一、绪论
（一）研究背景
社会的智能化进程逐渐的加快，保温产品越来越多，例如市场上常见的保温壶、保温杯，这些产品都能起到保温的效果。而本次设计的智能的电气控制的保温壶系统以单片机为主控制器，在整个系统中，通过温度传感器来检测保温壶中水的温度，并透过液晶显示器实时显示。水温
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
达到所要求的温度上限设置值时，系统加热停止，壶内的温度低于所要求的保温温度时，加热系统又会重新开始加热，当加热的温度达到我们所设置的上限温度后，停止加热。通过这样的方式，保持水壶中的水温。这样方便用户能实时的饮到热开水。在本次设计的中，将所学的单片机技术与人们生活中的保温壶系统相互结合，实现智能的保温控制系统设计，这对未来电气智能的发展有很重要的影响。
（二）研究意义
科学技术的飞速进步，导致产品的功能越来越丰富，极大地方便了人们的生活。如今，每家每户都会有保温壶，可是这种保温壶不能实时的保温，为此，设计出一种可以自动控制加热模块动作的智能系统，通过保温壶的保温系统，可以保持水壶中的水温恒定。该智能保温壶控制系统，以C52单片机作为核心处理单元，在整个系统中，通过温度传感器来检测保温壶中水的温度，水通过加热模块被加热，以LCD液晶显示器实时的显示水的温度。当加热的温度达到我们所设置的上限温度后，加热停止，在停止加热后，水温低于所设置的下限阈值时，此时系统会声光提醒，并且加热系统又会开始加热，当加热到设定的保温温度后，又会停止加热。通过这样的方式，保持水壶中的水温。这种智能化控制的保温系统，在未来的智能控制领域用途很大，有更多的发展空间，所以，本次利用单片机来设计这种保温控制系统，很有价值和研究意义。
（三）研究内容
本系统中充分利用主控制芯片的驱动设计系统功能，结合外围的电路实现保温壶内的水长时间的保温。根据这种设计要求，制定了实现整个系统的研究过程，具体的研究内容如下：
（1）根据系统的要求，将智能保温壶控制系统的设计方案完成。
（2）完成智能保温壶控制系统的原理图。
（3）完成智能保温壶控制系统的软件程序设计与调试。
（4）完成智能保温壶控制系统的实物设计以及软硬件联调。
（5）根据调试的结果，进行智能保温壶控制系统的总结。
（6）撰写智能保温壶控制系统的毕业论文。
二、智能保温壶控制系统方案设计
（一）设计方案
科技的进步，人们的生活发生了深刻的变化。如今，每家每户都会有保温壶，可是这种保温壶不能实时的保温，为此需要改变这种保温不良的情况，于是设计出了一种智能的保温壶控制系统，具体的设计方案如下：
智能保温壶控制系统中， STC89C52单晶片为核心处理单元，DS18B20为温敏器件，实时感知水温的变化，通过加热模块加热水温，主控制芯片将信号进行处理后由液晶显示器实时显示水的温度。当水温上升到设置的上限温度值时，加热停止。当水温下降到设置下限值时，加热模块重新开始加热，当加热到设定的保温温度后，又会停止加热。通过这样的方式，保持水壶中的水温恒定。
（二）功能要求
本次设计的智能保温壶控制系统中，需要采集保温壶中的水温、还需要设定保温壶中加热的温度、保温壶中水温的显示、温度低于设定的下限温度报警，为此本次智能保温控制系统需要完成的功能有如下几点：
（1）保温壶中水温的检测：通过DS18B20温度传感器来采集水壶中的水温。
（2）保温壶中保温温度的设定：保温壶启动后，加热保温的设定温度是通过调节按键电路实现的。
（3）保温的温度显示：为了能够监视保温壶中水温度，通过LCD1602液晶显示器将壶中的水温实时显示出来。
（4）保温壶中水温的加热：保温的温度低于设定的温度后，保温壶的加热装置就会启动，对壶中的水进行加热。
（5）保温壶报警系统：当DS18B20温度传感器检测到壶中温度超过保温温度时，声光报警。
（三）STC89C52主芯片
该控制系统中，必须使用一个核心芯片来实现整个保温壶的加热、LCD1602液晶的显示、以及温度数据的处理等功能控制，通过调查发现，工业中使用技术成熟的STC89C52单片机作为主控制芯片居多，该芯片性价比高，价格实惠，为此，选择了该芯片。
图21所示为智能保温壶控制系统中选用的STC89C52芯片结构。
图21 STC89C52单片机
（四）DS18B20温度传感器芯片
智能保温壶控制系统中，保温壶的内部温度数据需要实时的采集处理，为此需要选择一款比较常用的温度检测传感器。目前大规模使用的为DS18B20温度传感器，该传感器采集总线的方式，实现数据的传输。使用在设计中接线简单，实现控制简便。
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