单片机控制的恒温箱的设计(3)

3. 主要元器件介绍

3.1. 单片机

单片机，全称单片微型计算机（英语：Single-Chip Microcomputer），又称微控制器。单片机是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器（CPU）、存储器、振荡器、I/O接口、定时器/计时器等集成到一块芯片上构成的一个小而完善的微型计算机系统。

其优点是：

（1）体积小、质量轻； （2）单片机可靠性高； （3）处理功能强，速度快；

（4）低电压，低功耗，便于生产便携式产品； （5）控制功能强、环境适应能力强等；

本设计是基于单片机的设计，所选用的是AT98C51单片机，下面对AT98SC51单片机进行介绍。

主要特性 ·与MCS-51 兼容

·4K字节可编程FLASH存储器 ·寿命：1000写/擦循环 ·数据保留时间：10年 ·全静态工作：0Hz-24MHz ·三级程序存储器锁定 ·128×8位内部RAM ·32可编程I/O线 ·两个16位定时器/计数器 ·5个中断源 ·可编程串行通道 ·低功耗的闲置和掉电模式 ·片内振荡器和时钟电路

引脚图如下图2：

图2：AT89C51引脚图

3.2. 12864LCD显示屏

12864LCD是128*64的点阵液晶模块的简称，因为在本设计中，显示的文字比较多，而汉字的格式是8*8的，普通的LCD无法显示这么多电费内容，故在本设计中选用13864LCD液晶显示器，这个液晶显示屏成本比较低，方便和各个电路连接，在本设计中，采用三线串口通信方式。实物图与电路图如下：

实物图 电路图

3.3. 温度传感器

本设计中温度传感器采用的是DS18B20温度传感器，因为起体积比较小，而且抗干扰能力强，测量的温度比较准确，所以是目前最常见的温度传感器之一。由于它具有独特的接线方式，DS18B20在与单片机连接时只要有一根数据线就可以实现单片机和DS18B20温度传感器的数据交换。而且它的测量温度的范围比较广，在 －55℃～+125℃，工作电压也在本设计使用的电压中，只要单单一个单片机就可以完成温度的测量，比较方便。实物图以及电路图如下：

实物图 电路图

4. 系统电路图设计

AT89C52单片机最小系统

单片机最小系统结构图,如图下图3所示。

定义：单片机最小系统，,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统. 最小系统一般应该包括:单片机、电源、晶振电路、复位电路。

笨设计由40管脚接+5V电压为单片机提供电源，把晶振电路，复位电路，单片机统一接起来，够成最小系统。

图3：单片机最小系统

4.1. 单元电路设计 4.1.1. 复位电路

本设计中因为用的是AT89C51单片机，所以采用上电复位电路，故只要在RST复位输入引脚上接一电容至Vcc端，下接一个电阻到地即可。如图4：

图4：复位电路

4.1.2. 时钟电路

本设计中的时钟电路给这个设计提供频率，控制它的快慢。本次设计采用的

晶振为16MHz。如图5：

图5：时钟电路 4.1.3. 12864显示部分

12864LCD是128*64的点阵液晶模块的简称，本设计中，采用三线串口通信方式与单片机连接。如下图6：

图6：12864显示

4.1.4. 蜂鸣器电路

本次设计选用的是单片机的P1口的P1.3口与蜂鸣器相连，来控制蜂鸣器信号的输出，检测温度不再范围内时，单片机的P1.3口输出低电平时，蜂鸣器报警，用于系统温度超高报警用;当输出高电平时，蜂鸣器停止工作。如图7：