基于单片机的多段温控电水壶设计

基于单片机的多段温控电水壶设计(任务书,开题报告,外文翻译,论文13000字)
摘  要
本文研究设计的多段温控电水壶采用STC12C5A60S2单片机作为控制核心，配套应用了在工业工程实际中使用最为广泛的PID控制算法。本设计对实现智能温控的可行性进行了分析后，最终采用DS18B20，LCD1602和继电器等硬件完成了制作，解决了以往的电热水壶没有自动温控或者温控效果差的缺点，对传统电热水壶的改进有所帮助，具有一定程度上的指导意义。
论文主要对方案的设计和如何去实现进行了研究，并先后从硬件模块和软件设计程序两个方面进行了详细地介绍分析。第一章是绪论部分，介绍了研究的背景目的和现状分析，第二章介绍了组成整个系统的硬件模块，第三章是软件子程序的说明。最终结果表明设计出来的电热水壶通过PID温控实现了对温度的实时控制，其中的程序功能齐全，完善的设计，简单的方案易于实现，有利于普遍推广，具有可观的实用价值。
关键词：STC12C5A60S2单片机；DS18B20；LCD1602;温度控制；PID控制

Abstract
The multi-stage temperature-controlled electric kettle researched and designed in this paper uses the STC12C5A60S2 microcontroller as the control core, supporting the most widely used PID control algorithm in industrial engineering practice. After analyzing the feasibility of realizing intelligent temperature control, this design finally uses DS18B20, LCD1602 and relays and other hardware to complete the production. It solves the problem that the conventional electric kettle has no automatic temperature control or poor temperature control effect. It has the traditional electric kettle. The improvements are helpful and have a certain degree of guiding significance.
The dissertation mainly studies the design of the scheme and how to implement it. It also introduces and analyzes the hardware module and the software design program in detail. The first chapter is the introduction part, introduces the research background purpose and the present situation analysis, the second chapter introduces the hardware module which composes the whole system, the third chapter is the explanation of the software subroutine. The final result shows that the designed electric kettle achieves real-time temperature control through PID temperature control. The program has complete functions, perfect design, simple scheme is easy to implement, and it is conducive to universal promotion. It has considerable practical value.
Key Words:STC12C5A60S2 MCU; DS18B20; LCD1602; temperature control; PID control

论文整体结构
本论文主要由4个章节构成，每个章节包括的主要内容如下：
第1章是绪论部分，主要描述具有温控电水壶的发展背景，并对国内外研究成果现状和市场发展趋势进行了简要表述。最后大致对本次研究设想和研究内容安排进行了概括。
第2章是本次整个设计的硬件系统部分，主要介绍了本次整个系统所用到硬件控制核心STC12C5A60S2单片机和其余配套如按键、温检、显示、加热、电源等硬件模块。
第3章是本次整个设计的软件系统部分，介绍了主程序和各个子程序的流程，并配图加以说明。在算法方面，详细介绍了一下PID控制算法的原理特点和使用参数设定。
第4章是在本次毕业设计的心得体会总结与未来的发展展望。

系统的总体设计思路
本次设计的系统采用的控制核心是STC12C5A60S2单片机，主控模块，按键模块，温度采集检测模块，液晶显示模块，电源供电模块，加热棒加热模块和蜂鸣器报警模块相辅相成，构成一个完整的硬件系统。图2.1为整个单片机控制的电热水壶的系统设计原理框图。
 

目录
第1章 绪论    1
1.1 课题研究的背景、目的及其意义    1
1.2 国内外研究现状和成果    1
1.3课题研究设想和实验设计    2
1.4论文整体结构    3
第2章 硬件系统设计    4
2.1系统的总体设计思路    4
2.2单片机主控模块    4
2.3按键模块    5
2.4温度采集检测模块    6
2.5液晶显示模块    8
2.6继电器及驱动加热模块    10
2.7电源供电模块    11
第3章 软件系统设计    12
3.1温度采集处理子程序    12
3.2LCD1602液晶显示子程序    14
3.3主程序流程图    16
3.4 PID算法控制    18
   3.4.1PID控制的原理和特点    18
 3.4.2PID参数的设定    19
第4章 总结与展望    20
参考文献    21
致谢    22
附录A实物图    23
附录B电路图    24
附录C源代码    25