1、 毕业设计（论文） 题目： 基于单片机智能燃气灶控制系统设计 系 别 信息工程系 专业名称 自动化 班级学号 108202207 学生姓名 程建凯 指导教师 杨谊华 二 O 一 四 年 五 月 毕业设计（论文）任务书 I、毕业设计 (论文 )题目： 基于单片机智能燃气灶控制系统设计 II、毕 业设计 (论文 )使用的原始资料 (数据 )及设计技术要求： 1、翻译英文相关资料一篇。 2、利用 C 语言编写控制软件。 3、熟悉单片机 AT89C51的性能。 4、提出硬件选型方案及电路设计图。 5、系统的硬件实现。 III、毕 业设计 (论文 )工作内容及完成时间： 1、第 1 周 第 3 周 查阅
2、资料、翻译英文资料并撰写开题报告 2、第 4 周 第 7 周 方案论证，元件选择，硬件电路部分设计 3、第 8 周 第 12 周 软件部分设计 4、第 13 周 第 15 周 软硬件运行并调试 5、第 16 周 第 17 周 撰写论文 6、第 18 周 总结，准备答辩 、主 要参考资料： 1、易家言 .家用燃气灶的发展及展望 J.现代家电第 11 卷第 24 期， 2005。 2、吴锦跃 .智能燃气灶具控制系统的设计与实现 .杭州电子科技大学学报第 27 卷 第 4期， 2007。 3、张方遒 .家用燃气灶具的节能设计与改进 .运行管理第 30 卷第 1 期， 2000。 4、刘瑞新 .单片机
3、原理及应用教程 .机械工业出版社， 2003.7。 5、张毅刚 . MCS-51 单片机应用设计 .哈工大出版社， 2004 年第 2 版 。 6、 Hun Meng you,.the principle and application of making.mechanical industry press,2004. 信息工程 系 自动化 专业类 1082022 班 学生（签名）： 填写日期： 2014 年 1 月 10 日 指导教师（签名）： 助理指导教师 (并指出所负责的部分 )： 信息工程 系（室）主任（签名）： 学士学位论文原创性声明 本人声明，所呈交的论文是本人在导师的指导下独立完
4、成的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含法律意义上已属于他人的任何形式的研究成果 ,也不包含本人已用于其他学位申请的论文或成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式表明。本人完全意识到本声明的法 律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌航空大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 作者签名： 日期：
5、 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 基于单片机智能燃气灶控制系统设计 学生姓名： 程建凯 班级： 1082022 指导老师： 杨谊华 摘要 ： 文章以 AT89C51 单片机为核心，与传统电子燃气灶结合，设计出可以自动点火的燃气灶。该燃气灶通过感受压力来控制燃气灶的燃气的通断和点火，当燃气灶感受到外界压力 并且达到一定值后，压力传感器输出的信号通过信号调节电路（放大电路、模数转换），送到单片机，经单片机处理，输出信号控制外围电路打开电磁阀给燃气灶通燃气，延时 1s 控制脉冲点火器点火。通过温度传感器检测燃气灶是否已经点燃了，若没点燃则继续点火，若点燃则关闭脉冲点火器。压力是工业生产过
6、程中的重要参数之一。压力的检测或控制是保证生产和设备安全运行必不可少的条件。实现智能化压力检测系统对工业过程的控制具有非常重要的意义。 本设计主要通过单片机及专用芯片对传感器所测得的模拟信号进行处理 ,使其完成智能化功能。介绍了智 能压力传感器外围电路的硬件设计 ,并根据硬件进行了软件编程。 本次设计是基于 AT89C51 单片机的测量与显示。是通过压力传感器将压力转换成电信号，再经过运算放大器进行信号放大，送至 8 位 A D 转换器，然后将模拟信号转换成单片机可以识别的数字信号，再经单片机转换成 LED 显示器可以识别的信息，最后显示输出。而在显示的过程中通过键盘，向计算机系统输入各种数据
7、和命令，让单片机系统处于预定的功能状态，显示需要的值。本论文根据压力传感器零点补偿与非线性补偿原理，设计出了测量压力传感器的硬件，应用单片机技术测量电路简单，成本 低，应用面广，但是由于自身的稳定性其测量结果仍存在误差。 关键词 ： 普通燃气灶 AT89C51 单片机 继电器 脉冲点火器 电磁阀 指导老师签名： The design of intelligent kitchen gas control system based on single chip microcomputer Students name: Cheng Jian Kai Class: 1082022 Supervisor
8、: Yang Yi Hua Abstract: Based on AT89C51 single chip microcomputer as the core, combined with the traditional electronic kitchen burning gas, can design the automatic ignition of kitchen burning gas. The kitchen burning gas by feeling the pressure to control the on-off and gas ignition kitchen burni
9、ng gas, after when the kitchen burning gas pressure and reaches a certain value, the pressure sensor output signal through the signal conditioning circuit Amplifying circuit, analog-to-digital conversion， Sent to single chip microcomputer , the single chip microcomputer processing, The output signal
10、 control integrated circuit, open the electromagnetic valve to kitchen burning gas flux of gas control pulse ignition ignition delay 1 s. Kitchen burning gas is ignited by temperature sensor detection, if not ignite continues to ignition, if the light is closed pulse igniter. Stress is one of the im
11、portant parameters in the process of industrial production. Pressure test or control is an essential condition of insures the safe running of the production and equipment Realize the intelligent pressure detection system is very important for industrial process control . This design mainly by specia
12、l Single chip microcomputer and the sensor is measured by the analog signal processing, make its complete intelligent function introduced the intelligent pressure sensor of the peripheral circuit hardware design, and according to the hardware software programming This design is based on the measurem
13、ent and display of AT89C51 is through the pressure sensor transform pressure into electrical signals, then through the operational amplifier for signal amplification and sent to 8-bit A/D converter, and then converts analog signals into single chip microcomputer can identify the digital signals, the
14、n through single chip microcomputer is converted into the LED display information that can be recognized, the display output And in the process of display, through the keyboard input to the computer system of data and command, let the intended function of the single chip microcomputer systems, accor
15、ding to need the value of this paper according to the pressure sensor zero compensation with the line. Keywords: ordinary gas stove AT89C51 single chip microcomputer relay ignition pulse electromagnetic valve Signature of Supervisor： 目 录 1 前言 2 基于单片机智能燃气灶控制系统的设计思路 2.1 设计思路 . 3 2.2 原理设计 . 3 2.3 硬件设计
16、. 4 2.4 软件设计 . 4 3 基于单片机智能燃气灶控制系统的硬件设计 3.1 硬件分析 . 6 3.2 电路分析 . 14 3.2.1 模数转换 . 14 3.3.2 放大电路 . 15 3.3.3 稳压电路 . 16 3.3.4 单电源转双电源电路 . 16 4 软件部分 4.1 系统流程图 . 18 4.2 程序编写 . 19 5 调试 5.1 软件介绍 . 21 5.2 调试结果 . 22 6 结论 . 23 参考文献 . 24 致 谢 . 25 附录 A. 26 附录 B. 27 南昌航空大学科技学院 2014 届学士学位论文 1 基于单片机智能燃气灶控制系统设计 1 前言 本
17、设计是以 AT89C51 单片机为核心，与传统电子燃气灶结合，设计出可以自动点火的燃气灶。达到燃气灶通过感受外界压力由压力传感器通过放大电路和模数电路将信号传给单片机，再通过单片机来控制脉冲点火器来点火的目的。 现代的燃汽灶，指以液化石油气、加工煤气、天然气等气体燃料进行直火加热的厨房常用用具。其大众化程度无人不知，无人不晓，它的作用也是不可忽视的。诸如柴禾灶、煤油炉、煤球炉等设备。 按气源来讲，燃气灶又主要分为 液化石油气 灶、 煤气灶 、 天然气 灶。 现如今，我国最主流的燃气灶是明火加热燃气灶 。随着技术革新和市场竞争的交加的影响，燃气灶推出了直火加热、螺旋火等模式；从炉头结构上讲，又有
18、同心炉头、萨巴夫炉头等不同。灶具竞争的主流是火力大小还有节能性能。 现代燃气灶主要的点火方式有电子脉冲点火和压电 陶瓷 点火。电子脉冲点火相信大家都很熟悉，它是采用了嵌入式灶采用的点火装置，扭到某个位置就可以了，非常简单方便，无噪音，而且点火命中率高，但这种方式需要另外配备电池。 目前市场上出售的燃气灶的燃烧方式一般是开式燃烧 ,即炉盘外露 ,燃烧时火焰与周围空气直接接触 ,无任何遮挡围护结构 .这种燃烧方式最突出的缺点是热损失大 ,火焰在燃烧过程中放出的能量除部分被炊具吸收外 ,其余大部分则通过对流和辐射的形式放散到周围空气中 .目前常用的炊具是由普通金属制成 ,无任何隔热保温结构 ,这样炊
19、具在受热过程中吸收的热量除部分用来加热饭菜外 ,其余部分则通过炊具外壁放散到空气中。 13 当前我国家用燃气具行业方兴未艾，中国目前使用燃气具的居民约 2.4 亿，即有一亿户家庭使用燃气灶具。从气源上 来讲， 58%使用液化石油气， 22%使用煤气，20%使用天然气。 2005 年开始全长 4000 多公里的西气东输工程全线贯通并于 1 月 1日正式投入，为缓解电力紧张提供了保证，同时也为燃气具行业迎来了新的发展机遇。市场反馈数据及各大燃气具生产厂家销售数据表明。从西气东输工程竣工投入使用以来，我国燃气具产品市场份额便呈现出迅速上升的趋势。据此，业内人士指出 .未来很长一段时间内燃气灶具的市场
20、地位将更加稳固，而燃气热水器的市场也将重新被看好将重夺市场主导地位，在市场竞争中赢得主动，三个发展阶段一起步阶段 (1980 年南昌航空大学科技学院 2014 届学士学位论文 2 以前 )产 品结构简单，功能单一。 燃气灶作为燃气具中主力的产品经历了一个从无到有从小到大，从简单到多样的发展历史二十世纪八十年代以前，中国的燃气事业的发展还比较落后，城市燃气的普及程度非常低，仅有百分之十几，广大农村几乎没有人使用燃气灶那时，燃气灶的起步阶段时 (1980 年以前 )，产品结构简单，功能单高，燃气事业也随之有了飞速的发展。 11 然而，随着人们生活水平的越来越高，对家用燃气灶具的节能性、安全性、操作
21、方便性、美观性、自动化操作等等都有了更高的要求。所以基于单片机智能燃气灶控制系统的的设计和开发，正是 顺应了这个时代发展的潮流和趋势。 在历史上，最早研制燃气灶的是法国人菲利普鲁本，他在 1799 年 9月 21 日获得了用煤气照明和取暖两用装置的专利权。后来，鲁本在巴黎的一家饭店里，自己花钱装置这种设备。由于当时鲁本研制的燃气灶会发出难闻的臭味，所以在开始的时候并不受人欢迎，没能得到推广。尽管如此，他仍以极大的热情继续研究和改进这种装置。在 1804 年，在拿破仑举行加冕礼的那天，鲁本在 巴 黎 的一条街上被人杀害，燃气灶的研制工作就中断了一阵子。 然而，在这个世界上第一个用燃气灶炒菜的是由
22、英国北安普敦瓦斯公司的副经理詹姆斯夏夫。他将自己发明的燃气灶装在自己家的厨房里，用来烤肉做菜。这是一种立式炉灶，由吊在天花板上用来挂肉的钩子和下面的圆圈形火口组成。没有放锅的炉台。从此，厨房里用燃气灶做菜得到了推广，慢慢的也就越来越多的人来使用燃气灶做饭。 燃气灶市场在经历了这最近两年的炒作和喧闹之后 ,现在已经逐渐趋于平静。在2007 中国五金厨卫家电展上 ,各品牌燃具产品基本上都以各种形式出现 。后来燃气灶市场出现了异常的平静 ,似乎大家都在等待 ,都在思考 ,在经历了众多的概念炒作之后 ,下阶段的产品开发到底应该走向哪个方向呢 ?笔者认为 ,随着耐用消费品消费市场的回归理性 ,燃气灶研发也应该回到理性的轨道上来 !在理清这个方向之前 ,必须要理好产品燃烧功能、产品外型及新功能开发这三者的关系 ,也就是要理顺产品的可用性、易用性和便利性的关系。消费者的核心追求 燃烧使用性能仍为重中之重。中国的烹饪习惯大都为猛火爆炒 ,独特的烹饪习惯要求产品具备大火力。加之节能环保的大趋势 ,又要求产品具备较高之热效率。这样一来 ,高负荷 、高效率、双高火势在必行。但同时我们也会发现 ,目前燃烧方式 自然引风式燃烧有其诸多的局限 ,使得双高火的实现非常困难 ,行业内也一直停留在此技术瓶径周围徘徊。 12
