基于DS18B20温度传感器的恒温报警电路的设计

作者:检测猫     发表时间:2022-03-28 00:29:42   浏览次数:84



  摘要:温度作为一个十分重要的物理量,在现在社会的发展及人们对生活环境要求的提高方面具有重要的参考意义,文章主要介绍以STC12C5A60S2单片机为核心,完成的恒温控制报警系统的设计。


  关键词:STC12C5A60S2;DS18B20;恒温报警


  随着社会各方面的发展,温度的测量和控制有着十分重要的意义,本电路系统就具有温度采集,高温报警,恒温控制等功能,其硬件部分可以分为主控电路、温度数据采集、温度显示、过限报警和系统电源几个主要部分。软件部分的编程可以选择单片机C语言,系统本身的全部控制等方面功能能够很好的实现。


  1系统硬件设计


  1.1硬件构成


  系统控制单元是以STC12C5A60S2单片机基本工作模块为核心,其它外围电路主要包括:按键控制模块,温度监测模块,报警模块,数字显示模块,散热模块,电源供电模块。其结构框图如图1所示。


  1.2主要硬件电路模块


  1.2.1单片机最小系统


  本系统的主控模块采用STC12C5A60S2作为主控芯片,STC12C5A60S2是STC生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机,是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机,指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换,针对电机控制,强干扰场合。


  1.2.2系统供电电路


  系统供电原理如图2所示,采用+5V电压供电。本设计采用输出电压为9V的变压器。


  1.2.3按键控制电路


  本系统采用3个按键实现对上限和下限温度的设置及调整。


  1.2.4温度检测电路


  本系统温度检测使用的是DS18B20温度传感器,具有体积小,硬件开销低,抗干扰能力强,精度高的特点。


  1.2.5报警电路


  此设计主要是监测系统出现温度过高而设计报警系统,正常使用中蜂鸣器不会响,当检测温度超出设置的上限温度或下限温度时,电路就会进入报警状态,蜂鸣器滴滴响15s,且继电器动作,指示灯亮起,以引起注意。其电路组成如图3所示。


  1.2.6数字显示电路


  在单片机人机交流的界面中,输出方式主要包含了下面几种,分别是液晶显示器、发光管以及LED数码管。发光管和LED数码管比较常用,软硬件都比较简单,显示形式比较简单,所以本系统采用LED数码管实现温度的显示。


  1.2.7散热模块


  本模块主要由风扇,限流电阻和供电电源组成,当温度超出上限温度时,自行启动风扇散热,散热风扇连接于报警电路模块的的继电器上,防止因出现高温时而引起的不可控现象。


  2软件设计


  控制系统分为三个部分,分别是数据传送LED显示、延时程序以及按键功能设置。主函数显示控制功能实现业往往是进行子程序调用来实现的。


  3结论


  单片机系统调试主要包含了软件和硬件两个重要组成部分,主要是在调试的过程中发现软件和硬件中存在的主要问题,对其运行的结果进行查看,看其是不是和设计要求相符,本系统基于目前的应用上,基本功能趨于齐全。以后能在原有的基础上不断添加新的功能和做更多的改进,使之能够更加适应人们的需要。


  参考文献 

  [1]于永,戴佳,常江.51单片机C语言常用模块与综合系统设计实例精讲[M].北京:电子工业出版社,2007,4. 

  [2]李群芳,肖看.单片机原理、接口及应用-嵌入式系统技术基础[M].北京:清华大学出版社,2003,5. 

  [3]徐江海,张志良.单片机使用教程[M].北京:机械工业出版社,2006,12. 

    作者:任琴等


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