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基于单片机的烧水壶系统设计

news 2025/3/19 14:04:30

一、主要功能

二、硬件资源

三、程序编程

四、实现现象

一、主要功能

基于STC89C52RC单片机，采用四个按键，通过DS18B20检测温度，开机显示实时温度
第一个按键为切换功能按键，按下后，可以设置烧水温度的大小，两个按键负责增减。
再按切换功能按键，可以设置保温温度的大小，两个按键负责增减。
再按切换功能按键，可以设置烧开温度的大小，两个按键负责增减。
再按切换功能按键，可以设置定时时间，两个按键负责增减。
然后第四个返回键点击返回后，系统开始倒计时。
采用三个LED灯分别对应烧水温度、保温温度、烧开温度的状态。
比如设置烧水温度为50-80，保温温度为80，烧开温度为100；
如果检测温度在50-80之间，则烧水温度状态灯点亮，如果监测温度在80，则保温温度状态灯点亮。
如果检测温度在100，则烧开温度状态灯点亮。
采用滑动变阻器连接ADC0832数模转换器模拟水位监测，这个阈值在程序里设置好，分别为50和150；
如果低于50或高于150，则为缺水或溢水，则蜂鸣器报警，此时所有LED灯熄灭。
全程都通过串口实时打印温度给电脑。

二、硬件资源

基于KEIL5编写C++代码，PROTEUS8.15进行仿真，全部资源在页尾，提供安装包。

三、程序编程

#include <REGX52.H>
#include<intrins.h>
#include<stdio.h>
#include "Delay.h"
#include "LCD1602.h"
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned  intsbit DS=P2^4;                 //DS18B20温度传感器
sbit CS=P1^0;                 //adc0832引脚
sbit CLK=P1^1;
sbit DIO=P1^2;
sbit key1=P3^2;
sbit key2=P3^3;
sbit key3=P3^4;
sbit key4=P3^5;
sbit beep = P3^6;
sbit ssled=P1^5;
sbit bwled=P1^4;
sbit skled=P1^3;
sbit led = P1^6;unsigned char count;
typedef unsigned char u8;
typedef unsigned int  u16;
static uint temp;
static float ftemp = 0.0f;//温度转变
uint temp;static int sswd=70,bwwd=80,skwd=100,swxx=50,swsx=150; //烧水温度，保温温度，烧开温度,水位下限，水位上限
static unsigned char num;
static int num1;
static int flag=1;
static int flag2=0;
static int flag3=0;
static int time=00;
uchar  count=0;static double u,u1;
static int timeflag = 0;
static int seconds=50;void tmpchange();
uint tmp();
void beep_warning();
void ajpd();
void swhq();
void xianshi();void Time0_Init()          //定时器初始化
{TMOD = 0x21;TH0  = (65535-50000)/256;TL0  = (65535-50000)%256;IE = 0x82;TR0 = 1;
}void Time0_Int() interrupt 1 //中断程序
{TH0  = (65535-50000)/256;             //重新赋值 50msTL0  = (65535-50000)%256;num++;if(num==5){tmpchange();        //让18b20开始转换温度temp = tmp();       //读取温度ftemp = temp/10.0f; //转换温度num=0;}num1++;if(num1 == 20){printf("温度=%3.0f℃\r\n",ftemp);	num1 = 0;}if(timeflag==1){seconds--;if(seconds==0){time--;if(time == 0){timeflag = 0;}seconds=20;}}
}uchar get_AD_Res()            //ADC0832启动读取函数 有害气体
{uchar i, data1=0, data2=0;CS=0;CLK=0;DIO=1;_nop_();CLK=1;_nop_();CLK=0;DIO=1;_nop_(); CLK=1;_nop_();CLK=0;DIO=0;_nop_();CLK=1;_nop_();CLK=0;DIO=1;_nop_(); for(i=0; i<8; i++){CLK=1;_nop_();CLK=0;_nop_();data1=(data1<<1)|(uchar)DIO; }for(i=0; i<8; i++){data2=data2|(uchar)DIO<<i;CLK=1;_nop_();CLK=0;_nop_();}CS=1;return(data1 == data2)?data1:0;
}
void dsreset(void)            //发出命令
{uint i;DS=0;		              i=103;				   //将总线拉低480us~960uswhile(i>0)i--;DS=1;					   //然后拉高总线，若DS18B20做出反应会将在15us~60us后将总线拉低i=4;					   //15us~60us等待while(i>0)i--;//while(DS);
}
bit tmpreadbit(void)          //读取数据
{uint i;bit dat;DS=0;i++;          //i++ for delayDS=1;i++;i++;dat=DS;i=8;while(i>0)i--;return (dat);
}
uchar tmpread(void)           //读取数据
{uchar i,j,dat;dat=0;for(i=1;i<=8;i++){j=tmpreadbit();dat=(j<<7)|(dat>>1);   //读出的数据最低位在最前面，这样刚好一个字节在DAT里}return(dat);
}
void tmpwritebyte(uchar dat)  //传输数据给DS18B20
{uint i;uchar j;bit testb;for(j=1;j<=8;j++){testb=dat&0x01;dat=dat>>1;if(testb)     //write 1{DS=0;i++;i++;DS=1;i=8;while(i>0)i--;}else{DS=0;       //write 0i=8;while(i>0)i--;DS=1;i++;i++;}}
}
void tmpchange(void)          //DS18B20开始工作
{dsreset();Delay(1);tmpwritebyte(0xcc);  tmpwritebyte(0x44);  
}					  
uint tmp()                    //获得温度
{float tt;uchar a,b;dsreset();Delay(1);tmpwritebyte(0xcc);tmpwritebyte(0xbe);a=tmpread();//低八位b=tmpread();//高八位temp=b;temp<<=8;             //two byte  compose a int variabletemp=temp|a;tt=temp*0.0625; //算出来的是测到的温度，数值可到小数点后两位temp=tt*10+0.5; //为了显示温度后的小数点后一位并作出四舍五入，因为取值运算不能取小数点后的数return temp;
}void beep_warning() //温度传感器蜂鸣器警报并且电机转动
{if(ftemp>sswd && ftemp < bwwd){ssled = 1;}else{ssled = 0;}if(ftemp>=bwwd && ftemp < skwd){bwled = 1;}else{bwled = 0;}if(ftemp >= skwd){skled = 1;}else{skled = 0;}if(time == 0){flag2 = 0;ssled = 0;bwled = 0;skled = 0;}
}
//串口初始化
void init_com(void)
{TMOD =0x21;		   //设T0为方式1，GATE=1；SCON=0x50;        //开启串口TH1=0xFD;          //波特率是9600bpsTL1=0xFD;TR1=1;			   //开启定时器TI=1;EA=1;
}void main()					  //主函数
{	LCD_Init();         //显示屏初始化Time0_Init();init_com();beep = 1;ssled = 0;bwled = 0;skled = 0;led = 0;while(1){ ajpd(); //按键判断swhq(); //水位获取xianshi();//显示if(flag2 == 1  && flag3 == 1){beep_warning();//不同状态显示}if(u1>swxx && u1<swsx){beep = 1;flag3 = 1;}else{beep = 0;led = 1;flag3 = 0;ssled = 0;bwled = 0;skled = 0;time = 0;}}
}void swhq()
{u=get_AD_Res(); //液位u1 = (u/255)*180;
}
void xianshi()
{LCD_ShowString(1,1,"wendu:");LCD_ShowNum(1,7,ftemp,3); //显示温度LCD_ShowString(1,10,"sw:");LCD_ShowNum(1,13,u1,3); //显示水位LCD_ShowNum(2,1,sswd,2); //显示烧水温度LCD_ShowNum(2,4,bwwd,2); //显示保温温度LCD_ShowNum(2,7,skwd,3); //显示烧开温度LCD_ShowString(2,10,"djs:");LCD_ShowNum(2,14,time,2); //时间
}
void ajpd()
{if(key4==0){Delay(150);if(key4==0){flag++;if(flag>4){flag = 0;}}}if(!key2){switch(flag){case 1:sswd++;break;case 2:bwwd++;break;case 3:skwd++;break;case 4:time+=30;if(time>90){time = 90;}break;}while(!key2);}if(!key3){switch(flag){case 1:sswd--;break;case 2:bwwd--;break;case 3:skwd--;break;case 4:time-=30;if(time<0){time = 0;}break;}while(!key3);}if(!key1){flag2=1;flag=0;timeflag=1;while(!key1);}}