智能电热壶的设计—论文 - 图文(3)

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复位状态：单片机复位后，进入初始状态。初始化后，其状态如下。

(1)程序计数器PC：0000H，即复位后单片机从0000H单元开始执行程序。一般在0000H单 元 存放一条转移指令，转移到主程序中；

(2)P0一P3口：FFH，即各U0锁存器置1，可以直接输入；

(3)堆栈指针SP：07H，即堆栈的栈顶地址为07H单元，07H单元为工作寄存器区，一般需 要堆栈时，将SP赋值，应超过30H； (4)其余的SFR：均为00H； (5)片内MM：为随机值。

内部寄存器的复位状态

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图4：单片机的时钟电路

时钟电路

5l单片机内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚XTALl和XTAL2分别是此放大器的输入端和输出端。51单片机的时钟可由内部方式或外部方式产生，智能电热壶的设计当中采用的是内部方式。内部时钟方式的硬件电路如图4所示。在XTALl和XTAL2引脚接上一个晶振，在晶振上加上两个稳定频率的C1和c2，对外接电容值虽然没有严格的要求，但电容的大小多少会影响振荡频率的高低、振荡器的稳定性、起振的快速性和温度的稳定性，其典型值为30pF。晶振频率典型值为6MHz-12MHz[14]。

3 智能电热壶的基本数据

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经过几十年的发展，中国电热壶市场已经进入成熟期。前些日，《电器》记者在采访中了解到，目前国内城镇居民对电热壶产品的认知率已超过70%，这类产品的国内市场占有率已从1999年的10.99%上升到2005年的23.45%。而进一步的统计数字还显示，1999—2005年电热水壶产量的复合增长率为26．36％，产值的复合增长率为35.00%，产量、出口量和内销量同步迅速增加。行业内预测认为，2006年国内电热水壶市场将会迎来历史上第一个快速成长期，2006年电热水壶预计销量在9OO万台左右，市场规模将达20亿元。市场迅猛的增长使电热水壶这个本无太多看点的小家电产品开始变得引人注目[15]。

有数据显示，目前全球90％以上的电热水壶产品来自中国。广东东菱凯琴集团董事长助理潘卫东告诉记者：“目前国产电热水壶在国际市场

上占据主导地位，许多企业的产品质量已经完全符合欧美市场对电热水壶产品环保、健康、安全等方面的要求，总体出口逐年增加，我们公司每年都有1200万台电热壶走上国际市场[16]。

3.1智能电热壶的控制原理

自动报警功能：当智能电热壶加热到设定的温度后,用AT89C51单片机产生“嘀、嘀、…”报警声从P1.0端口输出，产生频率为1KHz，根据图5可知：1KHZ方波从P1.0输出0.2秒，接着0.2秒从P1.0输出电平信号，如此循环下去，就形成我们所需的报警声了，这样就可以达到提醒用户的作用。

智能控制功能：当智能电热壶加热到设定的温度后，AT89C51单片机将会从P1.3端口输出一个电平，用来触发可控硅，当可控硅在触发电流的作用下导通时，控制电路开始工作，此时继电器的线圈通电，断开加热电路，电热壶开始停止加热。以达到智能控制的作用，以免用户在未听到报警声，但是电热壶还在加热，导致火灾等突发事件。有了智能控制系统以后可以很好的保证安全性能，同时还可以起到节能的作用，比较人性化。

3.2 报警电路的实现

3.2.1报警电路控制元件的选择

(1)音频放大模块

LM386是一种低电压通用型音频集成功率放大器， 广泛应用于收音机、对讲机和信号发生器中；内部设定 增益为20dB，当在1与8引出端外接电容与电阻时， 其增益增加可达200dB以内的任何值。

当输出自动偏置到电源电压一半，输入端参考地。6V 电源工作时静态功率只有24mW。LM386的外形与管脚图

如图5、6所示，它采用8脚双列直插式塑料 图5：LM386外形与管脚图

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图6：LM386的管脚图与内部电路图

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表一：LM386的电特性

（2）扬声器

扬声器又称“喇叭”。是一种十分常用的 电声换能器件，在发声的电子电气设备 中都能见到它，如图7。

图7：扬声器。

扬声器的主要性能指标：

扬声器的主要性能指标有：灵敏度、频率响应、额定功率、额定阻抗、指向性以及失真度等参数。

额定功率：扬声器的功率有标称功率和最大功率之分。标称功率称额定功率、不失真功率。它

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