基于80C51的智能高压锅温度控制器

基于80C51的智能高压锅温度控制器摘要：高压锅的使用越来越广泛，它可以使烹饪时间缩短，味道更美味，但同时也会存在一定的安全隐患。因此，开发一种基于80C51单片机的智能高压锅温度控制器具有重要的实际意义。本文设计的控制器采用了80C51单片机作为控制核心，通过DS18B20数字温度传感器实时测量高压锅内部的温度值，并利用LM358运放作为增益器将温度信号放大，通过ADC0804模数转换芯片将温度信号转化为数字信号输入到单片机中进行处理，根据预设的温度值，控制高压锅内部的加热和降温。实验结果表明，所设计的控制器能够有效地控制高压锅内部的温度，具有较高的控制精度和稳定性。关键词：80C51；数字温度传感器；ADC0804；智能高压锅控制器Abstract:Theuseofpressurecookersisbecomingmoreandmorewidespread.Pressurecookerscanshortencookingtime,improvethetasteoffood,butcancomewithcertainsafetyhazards.Therefore,thedevelopmentofanintelligentpressurecookertemperaturecontrollerbasedon80C51microcontrollerhassignificantpracticalsignificance.Inthispaper,an80C51microcontrollerisusedasthecontrolcore.TheDS18B20digitaltemperaturesensorisusedtomeasurethetemperatureinsidethepressurecookerinrealtime,andtheLM358operationalamplifierisusedasagainamplifiertoamplifythetemperaturesignal.TheADC0804analog-to-digitalconverterisusedtoconvertthetemperaturesignaltoadigitalsignalandinputittothemicrocontrollerforprocessing.Thepre-settemperaturevalueisusedtocontroltheheatingandcoolinginsidethepressurecooker.Theexperimentalresultsshowthatthedesignedcontrollercaneffectivelycontrolthetemperatureinsidethepressurecooker,andhashighcontrolprecisionandstability.Keywords:80C51;DS18B20;ADC0804;Intelligentpressurecookercontroller立项背景：高压锅是一种能够快速烹饪的厨房电器，因为其在烹饪食物时可以利用高压和高温，使得烹饪时间缩短，同时也带来了更好的口感和更健康的食品。然而，人们对高压锅的安全性问题也越来越重视。如果在使用高压锅时，内部温度过高或者压力过大，会导致高压锅爆炸，给人们的生命和财产带来威胁。因此，研究并开发一种能够实时监测和调节高压锅内部温度的系统势在必行。在这样的前提下，本文选用80C51单片机作为控制系统的核心，设计了一种高压锅温度控制器，这种控制器可以在烹饪过程中实时检测和调节高压锅内部温度，使得整个过程更加安全和可控。设计原理：80C51单片机是一种基于哈佛结构的8位微控制器，它通常被用来作为控制系统的核心芯片。本文中，采用80C51单片机作为本系统的核心控制器，能够很好地实现高压锅内部温度的检测和控制。温度传感器为了实时获取高压锅内部的温度值，本文采用了DS18B20数字温度传感器。DS18B20是一种内置热敏电阻的数字温度传感器，拥有较高的精度和质量，通过一条三线式总线来传输温度数据。它可以直接测量从-55°C到125°C的温度范围，并且温度精度高达±0.5°C。因此，DS18B20数字温度传感器是一种非常适用于高压锅温度控制器的传感器。增益放大器为了使DS18B20传感器采集到的温度信号能够被80C51单片机进行处理，需要将其放大并转换为可以被ADC0804模数转换器读取的信号。在本系统中，采用了LM358运放芯片作为增益放大器，利用它将温度传感器的信号放大400倍，并输入到ADC0804转换芯片中，从而实现温度信号的数字化。模数转换器为了将模拟信号转换为数字信号，本系统采用了ADC0804模数转换器。ADC0804是一种8位的模数转换芯片，具有较高的转换精度和可靠性。通过ADC0804，可以将模拟电压信号转换为0-255的数字信号。在本系统中，通过ADC0804可以将经过增益放大器放大后的温度信号转换为数字信号，供80C51单片机进行处理。温度控制模块为了使高压锅能够在指定温度范围内工作，本系统还加入了温度控制模块。温度控制模块由80C51单片机控制，利用80C51单片机的IO口和高压锅加热和降温控制器相连接。利用温度控制模块，可以通过输入预设温度值，使得系统能够自动地控制高压锅内部的温度值，从而实现对高压锅内部温度的控制和调节。硬件实现：本系统的硬件实现如图1所示。其中，DS18B20数字温度传感器通过单总线接口实现数据读取，并通过LM358运放芯片放大400倍后的信号被输入到ADC0804模数转换器中。ADC0804模数转换器读取到的数字信号被输入到80C51单片机中，通过80C51单片机的数码管进行实时显示。图1：高压锅温度控制器硬件电路图软件实现：本系统的软件实现主要涉及到三个方面的内容：数字温度传感器的数据读取与处理、ADC0804模数转换器的数据读取与处理和高压锅温度控制模块的实现。数字温度传感器数据读取与处理：为了读取DS18B20数字温度传感器的数据，首先需要重置DS18B20传感器，并发送“写0”和“写1”的指令，以获取传感器的信息。读取到传感器的数据后，需要进行一定的计算和处理，将获取到的温度值转化为十进制的数值，以便后续的处理。ADC0804模数转换器的数据读取与处理：ADC0804模数转换芯片的数据读取需要经过一定的配置，以便确保可以正确地转换模拟信号为数字信号。本系统中使用的是8位的ADC转换芯片，因此可以将读取到的数字信号转换为0-255的数字量，并将其作为高压锅控制器的输入。高压锅温度控制模块的实现：高压锅温度控制模块主要是通过设置预设温度范围的程序来实现的。在本系统中，程序可以通过键盘输入预设的温度值，并通过数码管实时显示当前预设的温度值。当高压锅内部的温度超过预设温度值时，80C51单片机将通过IO口输出控制信号，控制高压锅加热；当高压锅内部的温度低于预设温