单片机应用实例讲解

1、2021年8月8日星期日第 1 页项目一、电控智能加热杯项目一、电控智能加热杯2021年8月8日星期日第 2 页2.解决方案解决方案在电加热杯的在电加热杯的盖上加装控制电路盖上加装控制电路，将要溢出的液体达，将要溢出的液体达到一定的高度时，碰到杯盖上的报警柱，经过控制器到一定的高度时，碰到杯盖上的报警柱，经过控制器使之报警，且切断电源。使之报警，且切断电源。现在市场上的很多加热杯没有好的报警系统，当加热现在市场上的很多加热杯没有好的报警系统，当加热比喻牛奶之类带有发泡的液体时，人不在旁边很容易比喻牛奶之类带有发泡的液体时，人不在旁边很容易就冒出来，而且一直流，不容易停下，容易造成燃气就冒出来，

2、而且一直流，不容易停下，容易造成燃气熄火或电炉短路等事故。熄火或电炉短路等事故。1、项目来源、项目来源第一部分第一部分 功能及方案论证功能及方案论证两个报警触头在需要煮液体的上方。两个报警触头在需要煮液体的上方。具有溢出断电、溢出报警、多次加热、恒温控制等功具有溢出断电、溢出报警、多次加热、恒温控制等功能。能。2021年8月8日星期日第 4 页（1）该自动报警电控智能加热杯采用电热杯加热，单片机控制。）该自动报警电控智能加热杯采用电热杯加热，单片机控制。（2）煮奶时（红灯亮）煮奶时（红灯亮）,当奶的温度达到当奶的温度达到100摄氏度煮开，溢上摄氏度煮开，溢上来时来时,与电极（红色电线）接触，加

3、热器自动断电（绿灯亮），产与电极（红色电线）接触，加热器自动断电（绿灯亮），产生声音报警。生声音报警。（3）当温度低于）当温度低于40摄氏度时，自动加热。摄氏度时，自动加热。（4）当温度高于）当温度高于70摄氏度时，自动断电。可多次加热，产生保摄氏度时，自动断电。可多次加热，产生保温效果。温效果。（5）杯盖（报警电极）、还可适用于一切电加热装置上的器皿）杯盖（报警电极）、还可适用于一切电加热装置上的器皿（如适用于电磁炉上的煮锅）。（如适用于电磁炉上的煮锅）。2021年8月8日星期日第 5 页采用单片机作为控制器，性价比高。控制框图如下所示。采用单片机作为控制器，性价比高。控制框图如下所示。3.

4、技术内容技术内容单单片片机机防溢电极防溢电极电路电路温度传感温度传感器器电源模块电源模块报警灯与报警灯与报警器报警器电源控制电源控制按键电按键电路路2021年8月8日星期日第 6 页（1）防溢电极电路：防溢电极电路：置于待煮液体的的上方，用于检测液置于待煮液体的的上方，用于检测液体溢出。体溢出。（2）按键电路：按键电路：控制装置的起停、复位设置等。控制装置的起停、复位设置等。（3）温度传感器温度传感器：用于温度的检测。：用于温度的检测。（4）电源模块电源模块：给单片机及控制电路提供电源，产生：给单片机及控制电路提供电源，产生+5V。（5）报警灯与报警器报警灯与报警器：用于溢出的指示。：用于溢出

5、的指示。（6）电源控制电源控制：用于对加热电源的控制。：用于对加热电源的控制。（7）单片机：单片机：控制核心，用于输入输出及显示的控制。控制核心，用于输入输出及显示的控制。2021年8月8日星期日第 7 页1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:3-Aug-2008 Sheet of File:G:01科研贺伟煮奶器zhunaiqiBF.DdbDrawn By:RST1P3.02P3.13XTAL24XTAL15P3.26P3.37P3.48P3.59GND10P3.711P1.012P1.113P1.214P1.315P1.416P1.51

6、7P1.618P1.719Vcc20U1AT89C2051C2C3Y112M1122+CRVccR132184U2A32184U4AVccR2Vcc1122W3POT1VccR3Vcc12J2热敏电阻2K-低温32184U3AVccR4VccPOT2VccR5Vcc12J3热敏电阻2K-高温12J1220V+C1VccC5C6C4VccVccR8R9R10R7C17R6VCC12J4接水防溢电极B1E3C2Q1R14VccLSSPEAKERR12R11VccVccR13VccL1N2G3nc4+55nc6G7F8dy1DYMK闭152公3G4开5JD15VJDQR15VccD1DIODE12J

7、0加热器C7D2DIODED3DIODE+电源模块（元器件选用电源模块（元器件选用220V-转转5VDC模块）模块）第二部分第二部分 元器件的选择元器件的选择2021年8月8日星期日第 8 页报警灯与报警器报警灯与报警器1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:3-Aug-2008 Sheet of File:G:01科 研 贺 伟 煮 奶 器 zhunaiqiBF.DdbDrawn By:RST1P3.02P3.13XTAL24XTAL15P3.26P3.37P3.48P3.59GND10P3.711P1.012P1.113P1.214P1.

8、315P1.416P1.517P1.618P1.719Vcc20U1AT89C2051C2C3Y112M1122+CRVccR132184U2A32184U4AVccR2Vcc1122W3POT1VccR3Vcc12J2热 敏 电 阻 2K-低 温32184U3AVccR4VccPOT2VccR5Vcc12J3热 敏 电 阻 2K-高 温12J1220V+C1VccC5C6C4VccVccR8R9R10R7C17R6VCC12J4接 水防 溢 电 极B1E3C2Q1R14VccLSSPEAKERR12R11VccVccR13VccL1N2G3nc4+55nc6G7F8dy1DYMK闭152公3

9、G4开5JD15VJDQR15VccD1DIODE12J0加 热 器C7D2DIODED3DIODE+2021年8月8日星期日第 9 页电源控制电源控制1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:3-Aug-2008 Sheet of File:G:01科 研 贺 伟 煮 奶 器 zhunaiqiBF.DdbDrawn By:RST1P3.02P3.13XTAL24XTAL15P3.26P3.37P3.48P3.59GND10P3.711P1.012P1.113P1.214P1.315P1.416P1.517P1.618P1.719Vcc20U1

10、AT89C2051C2C3Y112M1122+CRVccR132184U2A32184U4AVccR2Vcc1122W3POT1VccR3Vcc12J2热 敏 电 阻 2K-低 温32184U3AVccR4VccPOT2VccR5Vcc12J3热 敏 电 阻 2K-高 温12J1220V+C1VccC5C6C4VccVccR8R9R10R7C17R6VCC12J4接 水防 溢 电 极B1E3C2Q1R14VccLSSPEAKERR12R11VccVccR13VccL1N2G3nc4+55nc6G7F8dy1DYMK闭152公3G4开5JD15VJDQR15VccD1DIODE12J0加 热 器

11、C7D2DIODED3DIODE+220VAC220VAC温度控制温度控制1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:3-Aug-2008 Sheet of File:G:01科 研 贺 伟 煮 奶 器 zhunaiqiBF.DdbDrawn By:RST1P3.02P3.13XTAL24XTAL15P3.26P3.37P3.48P3.59GND10P3.711P1.012P1.113P1.214P1.315P1.416P1.517P1.618P1.719Vcc20U1AT89C2051C2C3Y112M1122+CRVccR132184U2A3

12、2184U4AVccR2Vcc1122W3POT1VccR3Vcc12J2热 敏 电 阻 2K-低 温32184U3AVccR4VccPOT2VccR5Vcc12J3热 敏 电 阻 2K-高 温12J1220V+C1VccC5C6C4VccVccR8R9R10R7C17R6VCC12J4接 水防 溢 电 极B1E3C2Q1R14VccLSSPEAKERR12R11VccVccR13VccL1N2G3nc4+55nc6G7F8dy1DYMK闭152公3G4开5JD15VJDQR15VccD1DIODE12J0加 热 器C7D2DIODED3DIODE+1234ABCD4321DCBATitleN

13、umberRevisionSizeA4Date:3-Aug-2008 Sheet of File:G:01科 研 贺 伟 煮 奶 器 zhunaiqiBF.DdbDrawn By:RST1P3.02P3.13XTAL24XTAL15P3.26P3.37P3.48P3.59GND10P3.711P1.012P1.113P1.214P1.315P1.416P1.517P1.618P1.719Vcc20U1AT89C2051C2C3Y112M1122+CRVccR132184U2A32184U4AVccR2Vcc1122W3POT1VccR3Vcc12J2热 敏 电 阻 2K-低 温32184U3A

14、VccR4VccPOT2VccR5Vcc12J3热 敏 电 阻 2K-高 温12J1220V+C1VccC5C6C4VccVccR8R9R10R7C17R6VCC12J4接 水防 溢 电 极B1E3C2Q1R14VccLSSPEAKERR12R11VccVccR13VccL1N2G3nc4+55nc6G7F8dy1DYMK闭152公3G4开5JD15VJDQR15VccD1DIODE12J0加 热 器C7D2DIODED3DIODE+开始时开始时V2-V3+时，时，V1=0V1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:3-Aug-2008 She

15、et of File:G:01科 研 贺 伟 煮 奶 器 zhunaiqiBF.DdbDrawn By:RST1P3.02P3.13XTAL24XTAL15P3.26P3.37P3.48P3.59GND10P3.711P1.012P1.113P1.214P1.315P1.416P1.517P1.618P1.719Vcc20U1 AT89C2051C2C3Y112M1122+CRVccR132184U2A32184U4AVccR2Vcc1122W3POT1VccR3Vcc12J2热 敏 电 阻 2K-低 温32184U3AVccR4VccPOT2VccR5Vcc12J3热 敏 电 阻 2K-高

16、温12J1220V+C1VccC5C6C4VccVccR8R9R10R7C17R6VCC12J4接 水防 溢 电 极B1E3C2Q1R14VccLSSPEAKERR12R11VccVccR13VccL1N2G3nc4+55nc6G7F8dy1DYMK闭152公3G4开5JD15VJDQR15VccD1DIODE12J0加 热 器C7D2DIODED3DIODE+开始时开始时V2-V3+V1=0V水温上升时，水温上升时，V2减减小，小，当当V2-V3+时，时，V1=5V1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:3-Aug-2008 Sheet o

17、f File:G:01科 研 贺 伟 煮 奶 器 zhunaiqiBF.DdbDrawn By:RST1P3.02P3.13XTAL24XTAL15P3.26P3.37P3.48P3.59GND10P3.711P1.012P1.113P1.214P1.315P1.416P1.517P1.618P1.719Vcc20U1AT89C2051C2C3Y112M1122+CRVccR132184U2A32184U4AVccR2Vcc1122W3POT1VccR3Vcc12J2热 敏 电 阻 2K-低 温32184U3AVccR4VccPOT2VccR5Vcc12J3热 敏 电 阻 2K-高 温12J1

18、220V+C1VccC5C6C4VccVccR8R9R10R7C17R6VCC12J4接 水防 溢 电 极B1E3C2Q1R14VccLSSPEAKERR12R11VccVccR13VccL1N2G3nc4+55nc6G7F8dy1DYMK闭152公3G4开5JD15VJDQR15VccD1DIODE12J0加 热 器C7D2DIODED3DIODE+防溢控制防溢控制探针为一段不锈钢丝安装在上盖边探针为一段不锈钢丝安装在上盖边沿，通过电阻沿，通过电阻R7接集成块接集成块2脚。脚。集成块集成块3脚接在脚接在R9与与R10之间，如果之间，如果二者阻值相等，则二者阻值相等，则3脚电平为脚电平为2.5

19、V。在豆浆没有溢出时集成块在豆浆没有溢出时集成块2脚为高电脚为高电平（平（5V），此时，集成块），此时，集成块1脚输出脚输出低电平（低电平（0V），使加热管继续加热。），使加热管继续加热。当豆浆泡沫触及上部时，泡沫把防当豆浆泡沫触及上部时，泡沫把防溢电极覆盖，由于水是导体，这时，溢电极覆盖，由于水是导体，这时，2脚电压脚电压+5VR7防溢电极防溢电极水，水，使集成块使集成块2脚变为低电平（脚变为低电平（1V）防溢电路开始工作，使其防溢电路开始工作，使其1脚输出高脚输出高电平（电平（5V），单片机控制继电器接），单片机控制继电器接点断开，加热管无电而停止加热，点断开，加热管无电而停止加热，从而达

20、到防溢的目的。从而达到防溢的目的。单片机：单片机：基于所需接口较少所以选用基于所需接口较少所以选用89c2051单片机即可。单片机即可。第三部分第三部分本例采用本例采用protel99se1、单位换算、单位换算软件中的单位采用英制与公制两种。一般绘图时习惯采软件中的单位采用英制与公制两种。一般绘图时习惯采用英制画线宽等。所以要熟悉换算。用英制画线宽等。所以要熟悉换算。千分之一吋为一密耳千分之一吋为一密耳mil1密耳密耳(mil)=0.0254毫米毫米(mm)或或39.37007874015748mil = 1mm105=10105pF 472=47102pF（1F=103mF=106uF=10

21、9nF=1012pF）2、元件库、元件库必须熟知元件库中的名称，才能熟练正确的画图必须熟知元件库中的名称，才能熟练正确的画图第 17 页Miscellaneous Devices.libProtel DOS schemafic两个元件库就够了。特殊元件要自两个元件库就够了。特殊元件要自建元件库建元件库2021年8月8日星期日第 18 页3、绘图、绘图快捷键快捷键Home PgUp PgDn（1）放置元件）放置元件不要把隐藏的管不要把隐藏的管脚忘掉。否则麻脚忘掉。否则麻烦烦（2）电路连接）电路连接OK。save点击进入点击进入Keepoutlayer，画出印刷版大小，并装入元件库，画出印刷版大小

22、，并装入元件库装入网络表与元件装入网络表与元件Execude新建文件，保存文件 DIWEN EQU P3.0 ; 低温接通入口低温接通入口J2-POT1 -RGAOWEN EQU P3.1 ; 高温断开入口高温断开入口J3-POT2 -RFANGYI EQU P3.7 ; 防溢出入口防溢出入口J4 （不益出为低电平）（不益出为低电平）JIARED EQU P1.4 ; 加热指示，为加热指示，为0时灯亮时灯亮 -CHBAOWEND EQU P1.3 ; 保温指示，为保温指示，为0时灯亮时灯亮 -CHFENGMING EQU P1.2 ;保温时鸣叫，保温时鸣叫，0有效有效 -CHKONGZHI E

23、QU P1.6 ; 加热保温控制，为加热保温控制，为1时加热时加热 -CHSPZHD EQU 60H ; 设置栈底参数设置栈底参数ORG 000H AJMP MAIN ORG 030HMAIN: MOV A,#0FFH ;P3.0,P3.1,P3.7为输入口为输入口MOV P3,A CLR EA ;清中断清中断 MOV SP,#SPZHD ;栈底栈底;- SETB KONGZHI ;加热加热 CLR JIARED ;加热灯亮加热灯亮 SETB BAOWEND ;保温灯灭保温灯灭 SETB FENGMING ;蜂鸣器闭蜂鸣器闭;-等待，防溢等待，防溢- MOV 30H,#00H ;未溢出时未溢出

24、时REP: NOP MOV A,30H NOP NOP CJNE A,#00H,NEXT1 NOP NOP JB FANGYI,ZAIYICHU ;判断溢出吗判断溢出吗 ，溢出为高电平，转移，溢出为高电平，转移 NOPNOP AJMP REP ZAIYICHU:LCALL DELAY10mS JB FANGYI,NEXT ;判断溢出吗判断溢出吗 ，溢出为高电平，溢出为高电平，转移转移 NOPNOP AJMP REPNEXT: NOP NOP MOV 30H,#0FH CLR KONGZHI ;关加热关加热 SETB JIARED ;加热灯灭加热灯灭 MOV R4,#10T2: CLR BAOW

25、END ;保温灯亮保温灯亮 CLR FENGMING ;蜂鸣器开蜂鸣器开 LCALL DELAY1S SETB BAOWEND ;保温灯灭保温灯灭 SETB FENGMING ;蜂鸣器闭蜂鸣器闭 LCALL DELAY1S DJNZ R4,T2CLR BAOWEND ;保温灯亮保温灯亮 MOV A,30H NOP NOP CJNE A,#00H,NEXT1 CLR JIARED ;加热灯亮加热灯亮 SETB BAOWEND ;保温灯灭保温灯灭 SETB KONGZHI ;加热加热 NOP NOP AJMP REP;-NEXT1: CLR KONGZHI ;关加热关加热 JNB DIWEN,ZA

26、IDIWEN ;低温变为低电平触发，转移低温变为低电平触发，转移 LCALL DELAY1S SETB BAOWEND ;保温灯灭保温灯灭 LCALL DELAY1S CLR BAOWEND ;保温灯亮保温灯亮 AJMP NEXT1ZAIDIWEN:LCALL DELAY10mS SETB BAOWEND ;保温灯灭保温灯灭 JNB DIWEN,JIARE ;再判断低温变为低电平触发，转再判断低温变为低电平触发，转移移 LCALL DELAY1S CLR BAOWEND ;保温灯亮保温灯亮 NOP NOP AJMP NEXT1;-JIARE: SETB KONGZHI ;加热加热 LCALL

27、DELAY1S CLR BAOWEND ;保温灯亮保温灯亮NEXT3: JB GAOWEN,ZAIGAOWEN ;高温变为高电平触高温变为高电平触发，转移发，转移 NOP NOP LCALL DELAY1S SETB BAOWEND ;保温灯灭保温灯灭 NOP NOP LCALL DELAY1S CLR BAOWEND ;保温灯亮保温灯亮 NOP NOP AJMP NEXT3ZAIGAOWEN :NOP NOP LCALL DELAY1S SETB BAOWEND ;保温灯灭保温灯灭 NOP NOP LCALL DELAY1S CLR BAOWEND ;保温灯亮保温灯亮 NOP NOP JB GAOWEN,NEXT1 ;再判断高温变为高电平触发，转移再判断高温变为高电平触发，转移 NOP NOP LCALL DELAY1S SETB BAOWEND ;保温灯灭保温灯灭 LCALL DELAY1S CLR BAOWEND ;保温灯亮保温灯亮 NOP NOP AJMP NEXT3DELAY1S: MOV R3,#5D1SLP1: MOV R2,#100D1SLP2: MOV R1,#249D1SLP3: NOP NOP DJNZ R1,D1SLP3 DJNZ R2,D1SLP2 DJNZ R3,D1SLP1 RE