基于单片机的智能热水壶设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要:
12 第 5 章 系统测试 硬件部分测试 本设计首先在 Protel Altium Designer Summer 09 软件上绘制出原理图,并且完成 PCB 的设计,之后送至电路板制版工厂完成主控双面电路板的制作,自行动手完成元器件的焊接和测试。 焊接过程 需要 谨慎认真 的态度,先 焊好主控芯片,最后焊接其它元器件,焊接结束后用万用表 欧姆档 对照原理图进行电路检测 , 检测 其导通情况 以及 是否有短路或虚焊现象并及时 修正。 确保一切 正常后 ,下载测试程序检测主控核心板是否能正常工作,经检测,主控核心板能 达到预期的工作效果,可以作为本系统的主控部件。 热水壶功能测试 在水壶内盛上大约 100ml 的冷水,放置在涂上一层导热胶的加热板上,将 1个 DS18B20 温度传感器探头放进水中用于检测实时温度,再将程序下载至主控板内后接通电源,选择“ 1”模式开始烧水,观察并记录如下: ,在液晶显示屏上正常显示实时水温和工作模式。 10 分钟后,水烧开,蜂鸣器报警,显示屏上显示“ Boiling”,随后断电。 重复测烧开水时的温度和所用时间 5 次,得到的结果如表 51 所示: 1 2 3 4 5 开水温度 /度 所用时间 9 分 58 秒 9 分 56 秒 9 分 58 秒 9 分 57 秒 9 分 58 秒 重新在水壶内盛上大约 100ml 的冷水,重复烧开水前的准备步骤,接通电源,按两下模式按键,选择“ 2”模式,起始水温为 度,再通过温度加减按键调节设定温度,设定 50 度后,等待大约 5 分钟后到达设定温度,蜂鸣器报警,随后断电。 重复测设定温度 50 度时的实际断电温度和所用时间 5 次,得到的结果如表52 所示: 1 2 3 4 5 实际温度 /度 所用时间 4 分 44 秒 4 分 40 秒 4 分 41 秒 4 分 42 秒 4 分 45 秒 13 系统误差分析 分析整个测试过程,总结出有几点误差:。 本设计温度检测中存在的误差是在可以接受的范围内的,由于 DS18B20 本身存在一定的系统误差,以及检测过程中温度环境不均匀、水流滚动影响等因素,因此设计采用周期采样温度的方法测定温度。 随着 继电器 对电热管的加热,水温升高,电流流经 SSR减小,因此交流的负载增加干扰信号也就不足为奇, SSR 误导通。 软件部分测试 本设计使用 C语言在 keil uvision开发环境下进行编程, 该软件兼容单片机 C语言软件开发系统 , 编译过程中对于出错的地方给出清楚的 位置,方便开发者 改进错误。 在编程的基础上,整个调试的工作包括工程 的 建立和函数的调用,检查包含的头文件是否正确,分模块检查,根据设计的要求 检查 初始化程序, 以及 优化程序结构。 经过反复的测试后,确定系统能够正常工作,系统功能得到了良好的实现,设计的软件部分测试完成。 结果分析 经过对系统的硬件以及软件部分的反复测试,在两种功能模式下,系统各模块都能够正常工作。 总体来说,这些功能的实现达到了毕业设计题目上的要求,并且本设计的外形设计提高了安全性和灵活性,具有操作简单、实用等特点。 本设计的成本较低,便于进行工业生产,投入日常生活中使用,从这个角度来说,本设计具有一定的实用意义。 14 结论 通过硬件和软件的设计,我制作了 智能热水壶 ,本次设计的各项目标功能都已实现,包括用烧开水、按键设置温度、指定温度加热冷水、达到设定温度时自动断电等。 通过这次设计,自己努力学习、认真设计, 从搜集资料、分析和确定方案,我学习到了电路板的制作与程序的编写等操作技能,通过单片机编程和焊接电路板等实践方面的学习积累了自己的动手经验。 在此期间,我充分的锻炼了我的自学能力,明白了学习生活中要有不轻言放弃的毅力。 同时也领悟到不要在乎作品完成得是否完美,重要的是自己所学的在实践中如何应用以及怎样应用到最好。 本次设计的硬件模块电路部分比较简单,大部分热水壶功能是由软件程序实现。 在编程过程中,我重新复习了许多汇编语言的编程技巧,最终编写的程序更加灵活;另外我还学习了代码的优化技巧,逐渐养成了良好的编程习惯,写 出了高质量的程序代码,为今后的学习工作打下了良好的基础。 15 致谢 经过三个月的忙碌和工作,我的毕业设计已经接近尾声。 由于经验的匮乏,本次毕业设计难免有许多考虑不周和制作不好的地方,如果没有导师的指导与督促,以及一起制作设计的同学们支持,要去完成这个设计是难上加难的。 在这里首先要感谢我的导师。 她平日里工作繁多,但在我做毕业设计的过程中,从设计方案的确定和修改、中期检查指导、后期完善修改、论文的规范修改等方面都给予了我耐心的指导。 其次还要感谢所有帮助过我的老师,感谢电子工程学院所提供的实验室,在焊接和调试电路时给我们带来了极大的方便。 在这里,我要再一次对我的导师以及电子工程学院的全体老师们表示深深的谢意,在你们的支持与帮助下我顺利的完成了此次毕业设计。 16 参考文献 [1]中国行业研究网 .电水壶发展的三大趋势 ,2020. [2]吉林工程技术师范学院 .智能水壶 .2020. [3]周鹏 .基于 STC89C52单片机的温度检测系统设计 .现代电子技术 ,2020. [4]STC89C51RC 单片机官方技术资料 . STC 官网 [5]南京航空航天大学金城学院 .一个单片机 实现温度传感网络并用数码管显示的设计 ,2020. [6]王欢 ,王忠庆 ,岳利维 .基于 STC89C52RC单片机的温度报警系统的设计与实现 . 晋城职业技术学院学报 ,2020. [7]赵亮 .跟我学 51单片机 (七 )——LCD1602液晶显示模块 .2020. [8]吉小辉 ,陈育中 .电水壶自动断电控制器的研究与设计 .电子设计工程 ,2020. [9]谭浩强 .C语言程序设计 (第二版 ).清华大学出版社, 1999. [10]薛江玉 ,张鹏 ,冀鹏 ,宋玉倩 .基于单片机的智能烧水壶 ,2020. 17 附录 1 电路原理图、 PCB图 18 19 附录 2 系统主程序代码 【 】 include include include include define TIMER0TIMEH 0x3C define TIMER0TIMEL 0xB0 define HEATON 0 define HEATOFF 1 define BUZZERON 0 define BUZZEROFF 1 define SETTEMPUPLMT 100 define SETTEMPDOWNLMT 30 sbit Buzzer = P3^7。 sbit KeyMode = P0^5。 sbit KeyUp = P0^6。 sbit KeyDown = P0^7。 sbit Heat = P3^6。 //加热控制 sbit Reserve = P2^3。 20 sbit BackLight = P4^3。 //测试用 sbit Test1 = P3^2。 sbit Test2 = P3^3。 sbit Test3 = P3^4。 sbit Test4 = P3^5。 //定义几个全局变量 unsigned char timeflag。 int RlTemp。 //这里定义为 int 比较时也用 int型比较 int svRlTemp。 //保存一次温度值 int pvTemp。 //前两秒的温度值 int MaxTemp。 //用于寻找最大温度值 //************************************************************* //* 初始化定时器 0 这里设置 50ms定时 //************************************************************* void ConfigTimer0() { TMOD |= 0x01。 TH0 = TIMER0TIMEH。 // TL0 = TIMER0TIMEL。 ET0 = 1。 // TR0 = 1。 // EA = 1。 } 21。基于单片机的智能热水壶设计毕业论文(编辑修改稿)
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模块设计…………………………………………………………………… 25 4 . 3 . 1 存 储 芯 片 选择…………………………………………………………… 25 4. 3. 2 4 . 4 串口扩展设计…………………………………………………………………… 28 4 . 5I / O 口扩展…………………………………………………………………………………………….. 29 4 . 6 本章小结………
L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L1 L2 L3 L4 L5 L6 L7 L 1 0 L 1 1L8 L9当前温度 恒定温度 图 LED 七段共阴数码管 片选部分:如图 ,由一片 24译码器( 74LS139)构成,单片机的 24译码器的 A、 B端口,进行译码后输出123U 7 : A74 LS 0 8456U 7 : B74 LS 0 89108U 7 : C74 LS 0
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