智能热水瓶电控制器

智能热水瓶电控制器 158 课十二 工程设计实例 本课题提供一个工程设计实例，以智能热水瓶电控制器为例，根据设计，应用89S51 单片机为核心，完成外围硬件电路和软件程序设计。 一、设计题目 智能热水瓶电控制器 二、功能要求说明 产品规格: 1(额定工作电压:AC220V/50HZ 2(额定功率:700 W 3(容积:3.0 L 4(额定工作大气压:1 P 主体功能: 1(电动一键式出水; 2(再沸腾除氯气; 3(过热保护防干烧; 4(100%沸腾功能，自动保温; 5(双重感温，由底部至瓶身双重精确温控; 6(三段恒温功能设置，满足不同需求;(98C、85C、65C) 7(48 小时自动关机节能功能; 8(安全锁键功能; 9(沸腾，超温声音提示功能; 10(故障代码显示功能; 按键功能: 1(开/关键:该键是负责烧水瓶开始烧水和停止烧水的控制。 2(再沸腾键:按下该键，烧水瓶将会把水加热到沸腾。 3(锁定键:按下该键，出水键不能控制电动出水，防止小孩烫伤。 4(出水键:按下该键一直出水，直到松开按键停水。 5(恒温键:该键是选择烧水瓶的恒温温度，一共有三种恒温选择，分别是 65 度，85 度，98 度， 显示功能: 1(电源灯:当烧水机接上电后，电源灯会点亮。 2(开关机指示灯:按下开关键，该灯点亮，示该烧水瓶正常工作。弹起开关键， 指 示灯熄，表示烧水瓶停止一切工作。 3(再沸腾指示灯:按下该键，该灯点亮，表示烧水瓶正在加热，直到加热任务后， 灯 会转灭。 4(锁定指示灯:该灯是指示锁定电动出水键功能，该灯亮表示出水键不能用。 5(恒温指示灯:该灯亮表示烧水瓶正在恒温，否则表示烧水瓶还在加热。 6(数码管:负责显示设置恒温的温度如98，85，65 和故障代码，如E1。 声音提示功能: 1(上电长鸣一声2S。 2(每按一键响一声短鸣0.25S。 3(干烧故障长鸣不停。 4(水烧开后长鸣一声5S。 159 恒温功能: 1(当用户按下开始键后，烧水瓶开始加热，直到沸腾后，就按照用户所设置的恒温温 度工作，如果用户不进行恒温设置，烧水机会按照默认值进行恒温，默认恒温值是65 度。 恒温的回差温度是3 度。表示烧水机检测到水温温度少于设置温度3 度才启动发热丝加热。 省电模式功能: 1(烧水机工作48 小时后自动关机，从上电后开始计时。 保护功能: 当烧水瓶检测到瓶底温度大于120 度，就认为干烧，烧水瓶自动关机，长鸣，显示故障 代码E1。 三、电控制器部分硬件设计 为了实现智能控制，作为学习设计选题，本设计选用本介绍的 89S51 作为电路的控 制核心，外接需要的功能电路块完成上述各功能要求。 1(系统方框图 智能热水瓶电控制器系统组成方框图如图12-1 所示。 图12-1 系统设计方框图 2(电路原理图 根据设计要求，选用89S51 为核心的单片机控制系统，主要引脚设计选用如图 12-2 所 示。为键盘控制输入端;P1.0 、P1.1、P1.2 、P1.3 为指示灯输出端;P2.6 、P2.5、P2.4、 P2.3 、P2.2、 P2.1、P2.0 为七段显示输出端;P3.0 、P3.1、P3.2 、P3.3 为65 度、85 度、 98 度、140 度温度控制端;P3.4 为电源控制端;P3.5 为加热器控制输出端 ;P3.6 为报警输 出端。 图12-3 为电源电路。滤波后输出12 伏电压，经7805 稳压输出5 伏。 图12-4 为键盘电路。 图12-5 七段数码管显示控制电路。 图12-6 发光二极管指示电路。受P1.0 、P1.1、P1.2 、P1.3 驱动。 图12-7 温度检测电路。使用了一块四运放LM339，作温度检测信号处理电路。 图12-8 加热器驱动控制电路。驱动继电器，接通和断开负载。 图12-9 出水电动机驱动控制电路。 图12-10 发声报警电路。P3.6 输出报警信号，经放大后推动压电片发声。 图 12-11 智能电热水瓶设计电路原理图(全图)。除上述电路外，还包括振荡电路，复 位电路，以及电路与单片机的连接。 单 片 机 8 9 S 5 1 电源电路 复位电路 晶振电路 温度检测电路 数码显示电路 键盘 报警电路 其它功能电路 功能显示电路 160 1 2 3 4 5 6 A B C D 6 5 4 3 2 1 D C B A Ti t l e Nu mb er Rev i si o n S i ze B Dat e: 3 1 -Mar-2 0 0 7 S h eet o f F i l e: C: \ P ro g ram F i l es\ Desi g n Ex p l o rer 9 9 S E\ Ex amp l es\ 4 P o rt S eri al In t erface. d d b Drawn By : EA/ VP 3 1 X1 1 9 X2 1 8 RES ET 9 RD 1 7 WR 1 6 INT0 1 2 INT1 1 3 T0 1 4 T1 1 5 P 1 0 1 P 1 1 2 P 1 2 3 P 1 3 4 P 1 4 5 P 1 5 6 P 1 6 7 P 1 7 8 P 0 0 3 9 P 0 1 3 8 P 0 2 3 7 P 0 3 3 6 P 0 4 3 5 P 0 5 3 4 P 0 6 3 3 P 0 7 3 2 P 2 0 2 1 P 2 1 2 2 P 2 2 2 3 P 2 3 2 4 P 2 4 2 5 P 2 5 2 6 P 2 6 2 7 P 2 7 2 8 P S EN 2 9 ALE/ P 3 0 TXD 1 1 RXD 1 0 2 0 4 0 Vcc GND AT8 9 S 5 1 U? Tex t KE Y1 KE Y2 KE Y3 KE Y4 KE Y5 Y1 Y2 Y3 G1 8 5 C 6 5 C 8 9 C M OT Reset HOT BUZ A B C D E F G 图12-2 89S51 引脚的设计选用 1 2 3 4 A B C D 4 3 2 1 D C B A Titl e Number Revi sion Size A4 Dat e: 22-Mar-2007 Sheet of File: I:\智能烧水瓶\项目原理图\HOT-WATER.Ddb Drawn By: 1 2 3 4 D? BRIDGE1 T? 12V K? RELAY-SPST K? RELAY-SPST Q? PNP Q? PNP P? L P? N D? LED D? LED D? LED D? LED D? POWER-LED D? DIODE C? 47UF C? 470UF C? 10UF C? 47UF F? 10A C? 220V/47UF R? Z C? 104 Y? 6M U? BUZZER A - + MG? MOTOR WATER AR? OPAMP AR? OPAMP AR? OPAMP AR? OPAMP S? KEY5 S? KEY1 S? KEY2 S? KEY4 S? KEY3 Vin 1 G N D 2 Vout 3 U? 7805 C? 104 5V 12V R? 10K R? 10K R? 10K R? 10K R? 270 R? R? R? R? R? R? 10K R? 10K P1. 0 1 P1. 1 2 P1. 2 3 P1. 3 4 P1. 4 5 P1. 5(MOSI) 6 P1. 6(MISO) 7 P1. 7(SCK) 8 RST 9 P3. 0(RXD) 10 P3. 1(TXD) 11 P3. 2(-INTO) 12 P3. 3(-INT1) 13 P3. 4(T0) 14 P3. 5(T1) 15 P3. 6(-WD) 16 P3. 7(-RD) 17 XTAL2 18 XTAL1 19 GND 20 VCC 40 P0. 0(AD0) 39 P0. 1(AD1) 38 P0. 2(AD2) 37 P0. 3(AD3) 36 P0. 4(AD4) 35 P0. 5(AD5) 34 P0. 6(AD6) 33 P0. 7(AD7) 32 -EA/VPP 31 ALE/ -PROG 30 -PSEN 29 P2. 7(A15) 28 P2. 6(A14) 27 P2. 5(A13) 26 P2. 4(A12) 25 P2. 3(A11) 24 P2. 2(A10) 23 P2. 1(A9) 22 P2. 0(A8) 21 R? AT89S51 VCC C? 30PF C? 30PF VCC VCC RST RST KEY1 KEY2 KEY3 KEY4 KEY5 KEY1 KEY2 KEY3 KEY4 KEY5 2 F G DP 1 A B C D E C? DATA-LED VCC LED1 LED2 LED2 LED1 R? A B C D E F G A B C D E G F C? 104 VCC R? 2K R? 2K R? 2K R? RES2 R? RES2 R? RES2 R? RES2 R? 2K R? 2K R? RES2 R? RES2 R? RES2 R? RES2 VCC Y1 Y2 Y3 G1 Y1 Y2 Y3 G1 VCC R? RES4 VCC VCC R? RES2 VCC 65C 85C 98C 120C 65C 85C 98C 140C R? 1K R? 1K 12V C? 104 1 1 6 R?A 700W 12V X? L X? N D? DIODE HOT MOT MOT HOT Q? PNP VCC GND R? 1K BUZ BUZ R? RES4 R? RES4 R? RES4 R? RES4 R? 1K R? 1K R? RES2 R? RES2 R? RES2 R? RES2 VCC VCC VCC VCC 1 OP2 5 +IP1 2 OP1 6 -IP2 3 VCC 7 +IP2 4 -IP1 14 OP3 13 OP4 12 GND 11 +IP4 10 -IP4 9 +IP3 8 -IP3 R? LM339 R? 220 Q? NPN Q? NPN R? 10K VCC R? 10K VCC R? RES2 图12-3 电源电路 1 2 3 4 A B C D 4 3 2 1 D C B A Titl e Number Revi sion Size A4 Dat e: 22-Mar-2007 Sheet of File: I:\智能烧水瓶\项目原理图\HOT-WATER.Ddb Drawn By: 1 2 3 4 D? BRIDGE1 T? 12V K? RELAY-SPST K? RELAY-SPST Q? PNP Q? PNP P? L P? N D? LED D? LED D? LED D? LED D? POWER-LED D? DIODE C? 47UF C? 470UF C? 10UF C? 47UF F? 10A C? 220V/47UF R? Z C? 104 Y? 6M U? BUZZER A - + MG? MOTOR WATER AR? OPAMP AR? OPAMP AR? OPAMP AR? OPAMP S? KEY5 S? KEY1 S? KEY2 S? KEY4 S? KEY3 Vin 1 G N D 2 Vout 3 U? 7805 C? 104 5V 12V R? 10K R? 10K R? 10K R? 10K R? 270 R? R? R? R? R? R? 10K R? 10K P1. 0 1 P1. 1 2 P1. 2 3 P1. 3 4 P1. 4 5 P1. 5(MOSI) 6 P1. 6(MISO) 7 P1. 7(SCK) 8 RST 9 P3. 0(RXD) 10 P3. 1(TXD) 11 P3. 2(-INTO) 12 P3. 3(-INT1) 13 P3. 4(T0) 14 P3. 5(T1) 15 P3. 6(-WD) 16 P3. 7(-RD) 17 XTAL2 18 XTAL1 19 GND 20 VCC 40 P0. 0(AD0) 39 P0. 1(AD1) 38 P0. 2(AD2) 37 P0. 3(AD3) 36 P0. 4(AD4) 35 P0. 5(AD5) 34 P0. 6(AD6) 33 P0. 7(AD7) 32 -EA/VPP 31 ALE/ -PROG 30 -PSEN 29 P2. 7(A15) 28 P2. 6(A14) 27 P2. 5(A13) 26 P2. 4(A12) 25 P2. 3(A11) 24 P2. 2(A10) 23 P2. 1(A9) 22 P2. 0(A8) 21 R? AT89S51 VCC C? 30PF C? 30PF VCC VCC RST RST KEY1 KEY2 KEY3 KEY4 KEY5 KEY1 KEY2 KEY3 KEY4 KEY5 2 F G DP 1 A B C D E C? DATA-LED VCC LED1 LED2 LED2 LED1 R? A B C D E F G A B C D E G F C? 104 VCC R? 2K R? 2K R? 2K R? RES2 R? RES2 R? RES2 R? RES2 R? 2K R? 2K R? RES2 R? RES2 R? RES2 R? RES2 VCC Y1 Y2 Y3 G1 Y1 Y2 Y3 G1 VCC R? RES4 VCC VCC R? RES2 VCC 65C 85C 98C 120C 65C 85C 98C 140C R? 1K R? 1K 12V C? 104 1 1 6 R?A 700W 12V X? L X? N D? DIODE HOT MOT MOT HOT Q? PNP VCC GND R? 1K BUZ BUZ R? RES4 R? RES4 R? RES4 R? RES4 R? 1K R? 1K R? RES2 R? RES2 R? RES2 R? RES2 VCC VCC VCC VCC 1 OP2 5 +IP1 2 OP1 6 -IP2 3 VCC 7 +IP2 4 -IP1 14 OP3 13 OP4 12 GND 11 +IP4 10 -IP4 9 +IP3 8 -IP3 R? LM339 R? 220 Q? NPN Q? NPN R? 10K VCC R? 10K VCC R? RES2 图12-4 键盘控制电路 161 1 2 3 4 A B C D 4 3 2 1 D C B A Titl e Number Revi sion Size A4 Dat e: 22-Mar-2007 Sheet of File: I:\智能烧水瓶\项目原理图\HOT-WATER.Ddb Drawn By: 1 2 3 4 D? BRIDGE1 T? 12V K? RELAY-SPST K? RELAY-SPST Q? PNP Q? PNP P? L P? N D? LED D? LED D? LED D? LED D? POWER-LED D? DIODE C? 47UF C? 470UF C? 10UF C? 47UF F? 10A C? 220V/47UF R? Z C? 104 Y? 6M U? BUZZER A - + MG? MOTOR WATER AR? OPAMP AR? OPAMP AR? OPAMP AR? OPAMP S? KEY5 S? KEY1 S? KEY2 S? KEY4 S? KEY3 Vin 1 G N D 2 Vout 3 U? 7805 C? 104 5V 12V R? 10K R? 10K R? 10K R? 10K R? 270 R? R? R? R? R? R? 10K R? 10K P1. 0 1 P1. 1 2 P1. 2 3 P1. 3 4 P1. 4 5 P1. 5(MOSI) 6 P1. 6(MISO) 7 P1. 7(SCK) 8 RST 9 P3. 0(RXD) 10 P3. 1(TXD) 11 P3. 2(-INTO) 12 P3. 3(-INT1) 13 P3. 4(T0) 14 P3. 5(T1) 15 P3. 6(-WD) 16 P3. 7(-RD) 17 XTAL2 18 XTAL1 19 GND 20 VCC 40 P0. 0(AD0) 39 P0. 1(AD1) 38 P0. 2(AD2) 37 P0. 3(AD3) 36 P0. 4(AD4) 35 P0. 5(AD5) 34 P0. 6(AD6) 33 P0. 7(AD7) 32 -EA/VPP 31 ALE/ -PROG 30 -PSEN 29 P2. 7(A15) 28 P2. 6(A14) 27 P2. 5(A13) 26 P2. 4(A12) 25 P2. 3(A11) 24 P2. 2(A10) 23 P2. 1(A9) 22 P2. 0(A8) 21 R? AT89S51 VCC C? 30PF C? 30PF VCC VCC RST RST KEY1 KEY2 KEY3 KEY4 KEY5 KEY1 KEY2 KEY3 KEY4 KEY5 2 F G DP 1 A B C D E C? DATA-LED VCC LED1 LED2 LED2 LED1 R? A B C D E F G A B C D E G F C? 104 VCC R? 2K R? 2K R? 2K R? RES2 R? RES2 R? RES2 R? RES2 R? 2K R? 2K R? RES2 R? RES2 R? RES2 R? RES2 VCC Y1 Y2 Y3 G1 Y1 Y2 Y3 G1 VCC R? RES4 VCC VCC R? RES2 VCC 65C 85C 98C 120C 65C 85C 98C 140C R? 1K R? 1K 12V C? 104 1 1 6 R?A 700W 12V X? L X? N D? DIODE HOT MOT MOT HOT Q? PNP VCC GND R? 1K BUZ BUZ R? RES4 R? RES4 R? RES4 R? RES4 R? 1K R? 1K R? RES2 R? RES2 R? RES2 R? RES2 VCC VCC VCC VCC 1 OP2 5 +IP1 2 OP1 6 -IP2 3 VCC 7 +IP2 4 -IP1 14 OP3 13 OP4 12 GND 11 +IP4 10 -IP4 9 +IP3 8 -IP3 R? LM339 R? 220 Q? NPN Q? NPN R? 10K VCC R? 10K VCC R? RES2 图12-5 七段数码管显示控制电路 1 2 3 4 A B C D 4 3 2 1 D C B A Titl e Number Revi sion Size A4 Dat e: 22-Mar-2007 Sheet of File: I:\智能烧水瓶\项目原理图\HOT-WATER.Ddb Drawn By: 1 2 3 4 D? BRIDGE1 T? 12V K? RELAY-SPST K? RELAY-SPST Q? PNP Q? PNP P? L P? N D? LED D? LED D? LED D? LED D? POWER-LED D? DIODE C? 47UF C? 470UF C? 10UF C? 47UF F? 10A C? 220V/47UF R? Z C? 104 Y? 6M U? BUZZER A - + MG? MOTOR WATER AR? OPAMP AR? OPAMP AR? OPAMP AR? OPAMP S? KEY5 S? KEY1 S? KEY2 S? KEY4 S? KEY3 Vin 1 G N D 2 Vout 3 U? 7805 C? 104 5V 12V R? 10K R? 10K R? 10K R? 10K R? 270 R? R? R? R? R? R? 10K R? 10K P1. 0 1 P1. 1 2 P1. 2 3 P1. 3 4 P1. 4 5 P1. 5(MOSI) 6 P1. 6(MISO) 7 P1. 7(SCK) 8 RST 9 P3. 0(RXD) 10 P3. 1(TXD) 11 P3. 2(-INTO) 12 P3. 3(-INT1) 13 P3. 4(T0) 14 P3. 5(T1) 15 P3. 6(-WD) 16 P3. 7(-RD) 17 XTAL2 18 XTAL1 19 GND 20 VCC 40 P0. 0(AD0) 39 P0. 1(AD1) 38 P0. 2(AD2) 37 P0. 3(AD3) 36 P0. 4(AD4) 35 P0. 5(AD5) 34 P0. 6(AD6) 33 P0. 7(AD7) 32 -EA/VPP 31 ALE/ -PROG 30 -PSEN 29 P2. 7(A15) 28 P2. 6(A14) 27 P2. 5(A13) 26 P2. 4(A12) 25 P2. 3(A11) 24 P2. 2(A10) 23 P2. 1(A9) 22 P2. 0(A8) 21 R? AT89S51 VCC C? 30PF C? 30PF VCC VCC RST RST KEY1 KEY2 KEY3 KEY4 KEY5 KEY1 KEY2 KEY3 KEY4 KEY5 2 F G DP 1 A B C D E C? DATA-LED VCC LED1 LED2 LED2 LED1 R? A B C D E F G A B C D E G F C? 104 VCC R? 2K R? 2K R? 2K R? RES2 R? RES2 R? RES2 R? RES2 R? 2K R? 2K R? RES2 R? RES2 R? RES2 R? RES2 VCC Y1 Y2 Y3 G1 Y1 Y2 Y3 G1 VCC R? RES4 VCC VCC R? RES2 VCC 65C 85C 98C 120C 65C 85C 98C 140C R? 1K R? 1K 12V C? 104 1 1 6 R?A 700W 12V X? L X? N D? DIODE HOT MOT MOT HOT Q? PNP VCC GND R? 1K BUZ BUZ R? RES4 R? RES4 R? RES4 R? RES4 R? 1K R? 1K R? RES2 R? RES2 R? RES2 R? RES2 VCC VCC VCC VCC 1 OP2 5 +IP1 2 OP1 6 -IP2 3 VCC 7 +IP2 4 -IP1 14 OP3 13 OP4 12 GND 11 +IP4 10 -IP4 9 +IP3 8 -IP3 R? LM339 R? 220 Q? NPN Q? NPN R? 10K VCC R? 10K VCC R? RES2 图12-6 发光二极管指示电路 图12-7 温度检测电路 162 1 2 3 4 A B C D 4 3 2 1 D C B A Titl e Number Revi sion Size A4 Dat e: 22-Mar-2007 Sheet of File: I:\智能烧水瓶\项目原理图\HOT-WATER.Ddb Drawn By: 1 2 3 4 D? BRIDGE1 T? 12V K? RELAY-SPST K? RELAY-SPST Q? PNP Q? PNP P? L P? N D? LED D? LED D? LED D? LED D? POWER-LED D? DIODE C? 47UF C? 470UF C? 10UF C? 47UF F? 10A C? 220V/47UF R? Z C? 104 Y? 6M U? BUZZER A - + MG? MOTOR WATER AR? OPAMP AR? OPAMP AR? OPAMP AR? OPAMP S? KEY5 S? KEY1 S? KEY2 S? KEY4 S? KEY3 Vin 1 G N D 2 Vout 3 U? 7805 C? 104 5V 12V R? 10K R? 10K R? 10K R? 10K R? 270 R? R? R? R? R? R? 10K R? 10K P1. 0 1 P1. 1 2 P1. 2 3 P1. 3 4 P1. 4 5 P1. 5(MOSI) 6 P1. 6(MISO) 7 P1. 7(SCK) 8 RST 9 P3. 0(RXD) 10 P3. 1(TXD) 11 P3. 2(-INTO) 12 P3. 3(-INT1) 13 P3. 4(T0) 14 P3. 5(T1) 15 P3. 6(-WD) 16 P3. 7(-RD) 17 XTAL2 18 XTAL1 19 GND 20 VCC 40 P0. 0(AD0) 39 P0. 1(AD1) 38 P0. 2(AD2) 37 P0. 3(AD3) 36 P0. 4(AD4) 35 P0. 5(AD5) 34 P0. 6(AD6) 33 P0. 7(AD7) 32 -EA/VPP 31 ALE/ -PROG 30 -PSEN 29 P2. 7(A15) 28 P2. 6(A14) 27 P2. 5(A13) 26 P2. 4(A12) 25 P2. 3(A11) 24 P2. 2(A10) 23 P2. 1(A9) 22 P2. 0(A8) 21 R? AT89S51 VCC C? 30PF C? 30PF VCC VCC RST RST KEY1 KEY2 KEY3 KEY4 KEY5 KEY1 KEY2 KEY3 KEY4 KEY5 2 F G DP 1 A B C D E C? DATA-LED VCC LED1 LED2 LED2 LED1 R? A B C D E F G A B C D E G F C? 104 VCC R? 2K R? 2K R? 2K R? RES2 R? RES2 R? RES2 R? RES2 R? 2K R? 2K R? RES2 R? RES2 R? RES2 R? RES2 VCC Y1 Y2 Y3 G1 Y1 Y2 Y3 G1 VCC R? RES4 VCC VCC R? RES2 VCC 65C 85C 98C 120C 65C 85C 98C 140C R? 1K R? 1K 12V C? 104 1 1 6 R?A 700W 12V X? L X? N D? DIODE HOT MOT MOT HOT Q? PNP VCC GND R? 1K BUZ BUZ R? RES4 R? RES4 R? RES4 R? RES4 R? 1K R? 1K R? RES2 R? RES2 R? RES2 R? RES2 VCC VCC VCC VCC 1 OP2 5 +IP1 2 OP1 6 -IP2 3 VCC 7 +IP2 4 -IP1 14 OP3 13 OP4 12 GND 11 +IP4 10 -IP4 9 +IP3 8 -IP3 R? LM339 R? 220 Q? NPN Q? NPN R? 10K VCC R? 10K VCC R? RES2 图12-8 加热器驱动控制电路 1 2 3 4 A B C D 4 3 2 1 D C B A Titl e Number Revi sion Size A4 Dat e: 22-Mar-2007 Sheet of File: I:\智能烧水瓶\项目原理图\HOT-WATER.Ddb Drawn By: 1 2 3 4 D? BRIDGE1 T? 12V K? RELAY-SPST K? RELAY-SPST Q? PNP Q? PNP P? L P? N D? LED D? LED D? LED D? LED D? POWER-LED D? DIODE C? 47UF C? 470UF C? 10UF C? 47UF F? 10A C? 220V/47UF R? Z C? 104 Y? 6M U? BUZZER A - + MG? MOTOR WATER AR? OPAMP AR? OPAMP AR? OPAMP AR? OPAMP S? KEY5 S? KEY1 S? KEY2 S? KEY4 S? KEY3 Vin 1 G N D 2 Vout 3 U? 7805 C? 104 5V 12V R? 10K R? 10K R? 10K R? 10K R? 270 R? R? R? R? R? R? 10K R? 10K P1. 0 1 P1. 1 2 P1. 2 3 P1. 3 4 P1. 4 5 P1. 5(MOSI) 6 P1. 6(MISO) 7 P1. 7(SCK) 8 RST 9 P3. 0(RXD) 10 P3. 1(TXD) 11 P3. 2(-INTO) 12 P3. 3(-INT1) 13 P3. 4(T0) 14 P3. 5(T1) 15 P3. 6(-WD) 16 P3. 7(-RD) 17 XTAL2 18 XTAL1 19 GND 20 VCC 40 P0. 0(AD0) 39 P0. 1(AD1) 38 P0. 2(AD2) 37 P0. 3(AD3) 36 P0. 4(AD4) 35 P0. 5(AD5) 34 P0. 6(AD6) 33 P0. 7(AD7) 32 -EA/VPP 31 ALE/ -PROG 30 -PSEN 29 P2. 7(A15) 28 P2. 6(A14) 27 P2. 5(A13) 26 P2. 4(A12) 25 P2. 3(A11) 24 P2. 2(A10) 23 P2. 1(A9) 22 P2. 0(A8) 21 R? AT89S51 VCC C? 30PF C? 30PF VCC VCC RST RST KEY1 KEY2 KEY3 KEY4 KEY5 KEY1 KEY2 KEY3 KEY4 KEY5 2 F G DP 1 A B C D E C? DATA-LED VCC LED1 LED2 LED2 LED1 R? A B C D E F G A B C D E G F C? 104 VCC R? 2K R? 2K R? 2K R? RES2 R? RES2 R? RES2 R? RES2 R? 2K R? 2K R? RES2 R? RES2 R? RES2 R? RES2 VCC Y1 Y2 Y3 G1 Y1 Y2 Y3 G1 VCC R? RES4 VCC VCC R? RES2 VCC 65C 85C 98C 120C 65C 85C 98C 140C R? 1K R? 1K 12V C? 104 1 1 6 R?A 700W 12V X? L X? N D? DIODE HOT MOT MOT HOT Q? PNP VCC GND R? 1K BUZ BUZ R? RES4 R? RES4 R? RES4 R? RES4 R? 1K R? 1K R? RES2 R? RES2 R? RES2 R? RES2 VCC VCC VCC VCC 1 OP2 5 +IP1 2 OP1 6 -IP2 3 VCC 7 +IP2 4 -IP1 14 OP3 13 OP4 12 GND 11 +IP4 10 -IP4 9 +IP3 8 -IP3 R? LM339 R? 220 Q? NPN Q? NPN R? 10K VCC R? 10K VCC R? RES2 图12-9 出水电动机驱动控制电路 1 2 3 4 A B C D 4 3 2 1 D C B A Titl e Number Revi sion Size A4 Dat e: 22-Mar-2007 Sheet of File: I:\智能烧水瓶\项目原理图\HOT-WATER.Ddb Drawn By: 1 2 3 4 D? BRIDGE1 T? 12V K? RELAY-SPST K? RELAY-SPST Q? PNP Q? PNP P? L P? N D? LED D? LED D? LED D? LED D? POWER-LED D? DIODE C? 47UF C? 470UF C? 10UF C? 47UF F? 10A C? 220V/47UF R? Z C? 104 Y? 6M U? BUZZER A - + MG? MOTOR WATER AR? OPAMP AR? OPAMP AR? OPAMP AR? OPAMP S? KEY5 S? KEY1 S? KEY2 S? KEY4 S? KEY3 Vin 1 G N D 2 Vout 3 U? 7805 C? 104 5V 12V R? 10K R? 10K R? 10K R? 10K R? 270 R? R? R? R? R? R? 10K R? 10K P1. 0 1 P1. 1 2 P1. 2 3 P1. 3 4 P1. 4 5 P1. 5(MOSI) 6 P1. 6(MISO) 7 P1. 7(SCK) 8 RST 9 P3. 0(RXD) 10 P3. 1(TXD) 11 P3. 2(-INTO) 12 P3. 3(-INT1) 13 P3. 4(T0) 14 P3. 5(T1) 15 P3. 6(-WD) 16 P3. 7(-RD) 17 XTAL2 18 XTAL1 19 GND 20 VCC 40 P0. 0(AD0) 39 P0. 1(AD1) 38 P0. 2(AD2) 37 P0. 3(AD3) 36 P0. 4(AD4) 35 P0. 5(AD5) 34 P0. 6(AD6) 33 P0. 7(AD7) 32 -EA/VPP 31 ALE/ -PROG 30 -PSEN 29 P2. 7(A15) 28 P2. 6(A14) 27 P2. 5(A13) 26 P2. 4(A12) 25 P2. 3(A11) 24 P2. 2(A10) 23 P2. 1(A9) 22 P2. 0(A8) 21 R? AT89S51 VCC C? 30PF C? 30PF VCC VCC RST RST KEY1 KEY2 KEY3 KEY4 KEY5 KEY1 KEY2 KEY3 KEY4 KEY5 2 F G DP 1 A B C D E C? DATA-LED VCC LED1 LED2 LED2 LED1 R? A B C D E F G A B C D E G F C? 104 VCC R? 2K R? 2K R? 2K R? RES2 R? RES2 R? RES2 R? RES2 R? 2K R? 2K R? RES2 R? RES2 R? RES2 R? RES2 VCC Y1 Y2 Y3 G1 Y1 Y2 Y3 G1 VCC R? RES4 VCC VCC R? RES2 VCC 65C 85C 98C 120C 65C 85C 98C 140C R? 1K R? 1K 12V C? 104 1 1 6 R?A 700W 12V X? L X? N D? DIODE HOT MOT MOT HOT Q? PNP VCC GND R? 1K BUZ BUZ R? RES4 R? RES4 R? RES4 R? RES4 R? 1K R? 1K R? RES2 R? RES2 R? RES2 R? RES2 VCC VCC VCC VCC 1 OP2 5 +IP1 2 OP1 6 -IP2 3 VCC 7 +IP2 4 -IP1 14 OP3 13 OP4 12 GND 11 +IP4 10 -IP4 9 +IP3 8 -IP3 R? LM339 R? 220 Q? NPN Q? NPN R? 10K VCC R? 10K VCC R? RES2 图12-10 发声报警电路 163 1 2 3 4 A B C D 4 3 2 1 D C B A Titl e Number Revi sion Size A4 Dat e: 22-Mar-2007 Sheet of File: I:\智能烧水瓶\项目原理图\HOT-WATER.Ddb Drawn By: 1 2 3 4 D? BRIDGE1 T? 12V K? RELAY-SPST K? RELAY-SPST Q? PNP Q? PNP P? L P? N D? LED D? LED D? LED D? LED D? POWER-LED D? DIODE C? 47UF C? 470UF C? 10UF C? 47UF F? 10A C? 220V/47UF R? Z C? 104 Y? 6M U? BUZZER A - + MG? MOTOR WATER AR? OPAMP AR? OPAMP AR? OPAMP AR? OPAMP S? KEY5 S? KEY1 S? KEY2 S? KEY4 S? KEY3 Vin 1 G N D 2 Vout 3 U? 7805 C? 104 5V 12V R? 10K R? 10K R? 10K R? 10K R? 270 R? R? R? R? R? R? 10K R? 10K P1. 0 1 P1. 1 2 P1. 2 3 P1. 3 4 P1. 4 5 P1. 5(MOSI) 6 P1. 6(MISO) 7 P1. 7(SCK) 8 RST 9 P3. 0(RXD) 10 P3. 1(TXD) 11 P3. 2(-INTO) 12 P3. 3(-INT1) 13 P3. 4(T0) 14 P3. 5(T1) 15 P3. 6(-WD) 16 P3. 7(-RD) 17 XTAL2 18 XTAL1 19 GND 20 VCC 40 P0. 0(AD0) 39 P0. 1(AD1) 38 P0. 2(AD2) 37 P0. 3(AD3) 36 P0. 4(AD4) 35 P0. 5(AD5) 34 P0. 6(AD6) 33 P0. 7(AD7) 32 -EA/VPP 31 ALE/ -PROG 30 -PSEN 29 P2. 7(A15) 28 P2. 6(A14) 27 P2. 5(A13) 26 P2. 4(A12) 25 P2. 3(A11) 24 P2. 2(A10) 23 P2. 1(A9) 22 P2. 0(A8) 21 R? AT89S51 VCC C? 30PF C? 30PF VCC VCC RST RST KEY1 KEY2 KEY3 KEY4 KEY5 KEY1 KEY2 KEY3 KEY4 KEY5 2 F G DP 1 A B C D E C? DATA-LED VCC LED1 LED2 LED2 LED1 R? A B C D E F G A B C D E G F C? 104 VCC R? 2K R? 2K R? 2K R? RES2 R? RES2 R? RES2 R? RES2 R? 2K R? 2K R? RES2 R? RES2 R? RES2 R? RES2 VCC Y1 Y2 Y3 G1 Y1 Y2 Y3 G1 VCC R? RES4 VCC VCC R? RES2 VCC 65C 85C 98C 120C 65C 85C 98C 140C R? 1K R? 1K 12V C? 104 1 1 6 R?A 700W 12V X? L X? N D? DIODE HOT MOT MOT HOT Q? PNP VCC GND R? 1K BUZ BUZ R? RES4 R? RES4 R? RES4 R? RES4 R? 1K R? 1K R? RES2 R? RES2 R? RES2 R? RES2 VCC VCC VCC VCC 1 OP2 5 +IP1 2 OP1 6 -IP2 3 VCC 7 +IP2 4 -IP1 14 OP3 13 OP4 12 GND 11 +IP4 10 -IP4 9 +IP3 8 -IP3 R? LM339 R? 220 Q? NPN Q? NPN R? 10K VCC R? 10K VCC R? RES2 图12-11 智能电热水瓶设计电路原理图 3(显示面板图 显示面板设计如图12-12 所示。 图12-1 烧水瓶面板图 图12-12 显示面板图 4(操作面板及控制板实物图 操作面板和控制板实物如图12-13 所示。图(a)为操作面板，图(b)为控制板。 数码管指示器 功能按键 电源指示 功能指示 电源开关 164 (a) (b) 12-13 操作面板和控制板 四、程序设计 1(软件图 程序设计流程图如图12-14 所示。 165 图12-14 程序设计流程图 2(原程序(若没有原程序，增加一句:程序设计留给读者完成。读者可完成程序 部分 设计或全部设计。) 变量定义 开始 芯片初始化 读键扫描 按 键 处 理 显 示 处 理 读 温 度 一 读 温 度 二 蜂 鸣 器 处 理 主程序 中断服务程序 外 时 钟 平 台 进入中断 中断次数累计和更新 换片选处理 退出中断