商用厨具节能自动控制系统的研制

摘要

由于大量使用石油、煤炭等非可再生能源，同时新的能源的开发又未能满足人们普遍使用，引发了一系列的能源危机。现在大多的大型厨具多是采用手动控制，效率低下，燃气浪费严重。为了解决厨具系统中能源浪费的问题，实现厨具系统的智能检测控制，开发厨具节能自动控制系统是很有必要的。综合实用可靠、经济等原因，运用单片机为处理器开发的嵌入式系统能够很完美的解决. 系统以AT89C51嵌入式平台为控制核心，以传感器(超声波传感器、温度传感器等)用来做检测元件.先将采集的环境温度、超声波所测距离等参数转化成标准工业电信号，AT89C51采集信号并进行分析处理判断，完成控制任务，实现对参数的控制和报警指示。 本文首先对厨具节能控制系统需求进行分析，确定系统的功能目标和性能要求，并提出厨具节能控制系统总体方案设计框架，划分功能模块。然后着重阐述系统的硬件设计、软件设计和抗干扰设计。在硬件设计方面，主要讨论了AT89C51嵌入式处理器及其扩展电路设计、数据采集电路设计、LED显示屏及按键电路设计、储存参数电路设计、时间控制电路设计、电子点火器电路设计以及超声波测距电路的设计等。在软件设计方面，设计了上述电路对应接口软件，根据功能要求，还设计了相应的监控程序。实验表明，本控制系统最大的特点是功能强大、功耗低、成本低、实时性高，采用数码管、按键实现人机交互。易于操作，能实现厨具系统全天候安全运行和自动控制功能要求。经过进一步改进，可望投入实际应用。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪 论

1.1嵌入式系统的发展

1.2嵌入式系统的前景

1.3 智能监测与控制技术

1.3.1智能检测控制系统的组成

1.3.2智能检测与控制技术的应用

1.3.3智能检测与控制技术的发展趋势

1.4课题的背景和意义

1.4.1问题的提出

1.4.2 国内外研究的现状

1.4.3课题的意义

第2章自动控制系统的总体设计

2.1控制系统的主要功能

2.2系统主要完成的目标

2.3硬件技术方案

2.4软件技术方案

2.4.1软件开发语言

2.4.2软件开发平台

2.4.3程序仿真调试工具的选择

2.4.4软硬件结合仿真调试工具

第3章系统硬件设计

3.1电源电路

3.2复位电路

3.3看门狗电路

3.4超声波测距电路

3.5温度传感器数据采集

3.5.1 DSl8820引脚排列

3.5.2 DSl8820总线操作

3.5.3 DSl8820 温度值的分辨率

3.6电子点火电路

3.7时间控制电路

3.7.1 DS1302的引脚排列

3.7.2 DS1302的结构与工作原理

3.7.3 DS1302的连接电路及时钟频率校正

3.8存储管理

3.9显示电路

3.10按键控制电路

3.11输出控制

3.11.1 I/O引脚的控制

3.11.2光耦4N25的使用

3.11.3 ULN2003的运用

第4章控制系统软件设计

4.1 DS18820驱动的实现

4.1.1 DS18820的单线协议和命令

4.1.2驱动软件实现

4.2 DS1302驱动的实现

4.2.1 DS1302控制字与寄存器

4.2.2 DS1302的时序控制

4.2.3驱动软件的实现

4.3超声波测距软件实现

4.4按键驱动实现

4.4.1按键介绍

4.4.2按键驱动软件实现

4.5系统软件总体实现

第5章控制系统抗干扰设计

5.1本系统的干扰源

5.2硬件部分的抗干扰设计

5.3软件部分抗干扰设计

总结

致谢

参考文献

研究生阶段发表的论文