DSP实物解剖报告(电水壶)

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1、关于电热水壶的剖析报告姓名：欧阳飞学号：2013511004班级：1111电科关于电热水壶的剖析报告1.引言电热水壶指一种用于饭店客房内供客人自助烧开水的电开水器，一般有分体式电源底座，水沸自动开关，有水位指示标准和电源指示灯、干燥保护等安全装置，一般技术指标为950W左右，水容量从0.5到2公升均有，电压220—240V。1891年电水壶诞生于芝加哥。随着科技的发展，快捷、安全、便利、充分利用能源日渐成为了水壶的主要特点，嗜茶的英国人从此便爱上她了。到了二十一世纪便成为全球的畅销品。电水壶采用的是蒸气

2、智能感应控温，具有水沸腾后自动断电、防干烧断电的功能。随着生活的需要，现在的电水壶也正在向多功能方向发展，如防漏、防烫、锁水等。本次报告介绍了基于MCS-51系列单片机为控制芯片，对电热水壶工作进行控制的方法。通过电加热电路对水进行加热，并对水的温度进行采样，采样信号通过ADC0809将数字量送入单片机系统，经微机处理后，结合键盘控制实现LED显示，实现对水的温度的控制和超过水温的报警系统。 2.电水壶的基本结构及分类电热水壶主要由壶体、电源连接器、发热器、蒸汽感应控制器和防干烧温控器等零部件组成。按结

3、构分为直插式和旋转式。直插式就是壶体与底座不能旋转，用发热管直接加热；旋转式是壶体与底座可以360度旋转，用发热盘加热。市场上的大多数产品为旋转式。3.电水壶的工作原理利用水沸腾时产生的水蒸汽使蒸汽感温元件的双金属片变形，并利用变形通过杠杆原理推动电源开关，从而使电热水壶在水烧开后自动断电。其断电是不可自复位的故断电后水壶不会自动再加热。这种热水壶用MC-51单片机作为控制芯片，管理整个电热水壶的工作情况，构成了一个闭环控制系统，而且增加了三个按键和六位数码管显示。4.电热水壶硬件电路部分及分析4.1M

4、CS-51单片机控制的总体介绍单片机控制热水壶的硬件构成包括8051芯片、8255芯片、地址锁存器等组成的单片机控制电路、温度检测电路、A/D转换电路、光电隔离电路、键盘及显示电路和温度加热电路。整个系统的关键电路是单片机控制电路，是整个控制的核心，完成信号的输入和输出的转换，即可将温度检测电路采样的输入的信号通过A/D转换器ADC0809进行处理加工后输出到显示器进行显示，并可以通过键盘对温度进行控制，同时当水加热超过指定的温度以后，蜂鸣器工作报警。4.2温度传感器及其检测电路分析4.2.1AD590

5、温度传感器的概念图1AD590引脚图温度检测电路由热电偶、运算放大器，温度传感器AD590等组成，直接输出电流（1μA/K）经运算放大器LM358进行I/V转化后，可得到电压输出，输出电压为100mV/℃，经A/D转换通道送到微处理器中。AD590是一种二端式的集成温度传感器。由于AD590是一种电流型的温度传感器，因此具有较强的抗干扰能力，适用于计算机进行远距离温度测量和控制，远距离信号传递时，可采用一般的双绞线来完成，其电阻比较大，因此不需要精密电源对其供电，长导线上的压降一般不影响测量精度；不需要

6、温度补偿和专门的线性电路，AD590引脚图如图1所示。其主要技术参数有：①测温范围为-55~+150℃。②工作电压为+4~+30V，由于AD590是一种恒流源形式的温度传感器，只需在其二端加上一定工作电压则其输出电流随温度变化而变化，其线性电流输出为1μA/。K，即温度每变化1℃，其输出电流变化1μA；它以热力学温标零点作为零输出点，因此在25℃时，其输出电流为298.2μA。③精度：经过激光平衡调整，AD590的校准精度可达+和-0.5℃，全温区范围线性度可达+和-0.3℃（AD590M）当其在10℃

7、温区范围内校正后测量，精度可达+和-0.1℃，在全温区范围内（-55~+145℃）使用，精度也可高达+、-1℃。4.2.2温度检测电路分析图2电源转换电路在介绍温度检测电路之前，首先要了解一下电源转换电路。电压经过四个二极管两两导通整流滤波后，再经过电压转换芯片7805就可以将原来交流220V的电压转换成直流电压为+5V，即可以得到报警电路和温度检测电路所需要的电压值。其转换电路如图2所示。图3温度检测电路温度检测电路由温度传感器AD590等组成，直接输出电流1μA/K，输出电压为100mV/℃，经运算

8、放大器LM358进行I/V转化后，再经A/D转换通道送到微处理器中，R6、R5、R2用于相互配合调节温度测量的满刻度值。温度检测电路如图3所示。当传感器AD590所处温区发生1℃的温度变化时，流过其所在回路的电流即产生1μA的变化，则其输出电压的变化为：ΔV0=1μA/℃*100KΩ=100mV/℃AD590的输出电流值说明如下：其输出电流是以绝对温度零度(-273℃)为基准,每增加1℃,它会增加1μA输出电流,因此在室温25℃时,其输出电