任琴++秦冰++劉亦佳

摘 要：溫度作為一個十分重要的物理量，在現(xiàn)在社會的發(fā)展及人們對生活環(huán)境要求的提高方面具有重要的參考意義，文章主要介紹以STC12C5A60S2單片機為核心，完成的恒溫控制報警系統(tǒng)的設(shè)計。

關(guān)鍵詞：STC12C5A60S2；DS18B20；恒溫報警

隨著社會各方面的發(fā)展，溫度的測量和控制有著十分重要的意義，本電路系統(tǒng)就具有溫度采集，高溫報警，恒溫控制等功能，其硬件部分可以分為主控電路、溫度數(shù)據(jù)采集、溫度顯示、過限報警和系統(tǒng)電源幾個主要部分。軟件部分的編程可以選擇單片機C語言，系統(tǒng)本身的全部控制等方面功能能夠很好的實現(xiàn)。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計

1.1 硬件構(gòu)成

系統(tǒng)控制單元是以STC12C5A60S2單片機基本工作模塊為核心，其它外圍電路主要包括：按鍵控制模塊，溫度監(jiān)測模塊，報警模塊，數(shù)字顯示模塊，散熱模塊，電源供電模塊。其結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

1.2 主要硬件電路模塊

1.2.1 單片機最小系統(tǒng)

本系統(tǒng)的主控模塊采用STC12C5A60S2作為主控芯片，STC12C5A60S2是STC生產(chǎn)的單時鐘/機器周期（1T）的單片機，是高速、低功耗、超強抗干擾的新一代8051單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，但速度快8-12倍。內(nèi)部集成MAX810專用復位電路，2路PWM，8路高速10位A/D轉(zhuǎn)換，針對電機控制，強干擾場合。

1.2.2 系統(tǒng)供電電路

系統(tǒng)供電原理如圖2所示，采用+5V電壓供電。本設(shè)計采用輸出電壓為9V的變壓器。

1.2.3 按鍵控制電路

本系統(tǒng)采用3個按鍵實現(xiàn)對上限和下限溫度的設(shè)置及調(diào)整。

1.2.4 溫度檢測電路

本系統(tǒng)溫度檢測使用的是DS18B20溫度傳感器，具有體積小，硬件開銷低，抗干擾能力強，精度高的特點。

1.2.5 報警電路

此設(shè)計主要是監(jiān)測系統(tǒng)出現(xiàn)溫度過高而設(shè)計報警系統(tǒng)，正常使用中蜂鳴器不會響，當檢測溫度超出設(shè)置的上限溫度或下限溫度時，電路就會進入報警狀態(tài)，蜂鳴器滴滴響15s，且繼電器動作，指示燈亮起，以引起注意。其電路組成如圖3所示。

1.2.6 數(shù)字顯示電路

在單片機人機交流的界面中，輸出方式主要包含了下面幾種，分別是液晶顯示器、發(fā)光管以及LED數(shù)碼管。發(fā)光管和LED數(shù)碼管比較常用，軟硬件都比較簡單，顯示形式比較簡單，所以本系統(tǒng)采用LED數(shù)碼管實現(xiàn)溫度的顯示。

1.2.7 散熱模塊

本模塊主要由風扇，限流電阻和供電電源組成，當溫度超出上限溫度時，自行啟動風扇散熱，散熱風扇連接于報警電路模塊的的繼電器上，防止因出現(xiàn)高溫時而引起的不可控現(xiàn)象。

2 軟件設(shè)計

控制系統(tǒng)分為三個部分，分別是數(shù)據(jù)傳送LED顯示、延時程序以及按鍵功能設(shè)置。主函數(shù)顯示控制功能實現(xiàn)業(yè)往往是進行子程序調(diào)用來實現(xiàn)的。

3 結(jié)論

單片機系統(tǒng)調(diào)試主要包含了軟件和硬件兩個重要組成部分，主要是在調(diào)試的過程中發(fā)現(xiàn)軟件和硬件中存在的主要問題，對其運行的結(jié)果進行查看，看其是不是和設(shè)計要求相符，本系統(tǒng)基于目前的應用上，基本功能趨于齊全。以后能在原有的基礎(chǔ)上不斷添加新的功能和做更多的改進，使之能夠更加適應人們的需要。

參考文獻

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