单片机控制的恒温箱的设计(4)

图7:蜂鸣器电路

4.1.5. 传感器电路

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。

DS18B20和AT89C52的P3.0管脚连接，主要检测加热的实时温度，系统每隔0。5秒采集一次温度。图8：

图8：传感器电路

4.1.6. 时钟芯片电路

DS1302实时时钟芯片是SPI通信方式的时钟芯片，VCC1是外部电池输入端，为系统保存时间用，当系统掉电后通过外接电池给芯片供电，以保证系统重新上电后时间不变。芯片的X1和X2是外接晶体，频率为32。768KHZ。为内

部运行提供时钟源。芯片的CE脚为片选端，低电平时禁止往DS1302写入数据，高电平时才可以写入数据。芯片的IO脚是双向数据传传输线。CLK引脚为时钟线，数据传输时，在CLK的时钟作用下把IO端的数据一位一位的传输。DS1302可以通过指令把小时、分钟、秒钟，写入或者读出。如图9：

图9：时钟芯片电路

4.1.7. 变压器电路

变压器T1是把220V的交流电变为电压9V交流电，经过D1，D2整流，电容C1，C2滤波后再经7805稳压后为系统提供稳定的5V工作电压。如图10：

图10：变压器电路

4.1.8. 继电器模块

固态继电器模块KR1主要是控制加热装置工作电流通路，其控制信号的IN-接到单片机的P3.7引脚，当P3.7输出低电平时，KR1的输出端AC-IN和AC-OUT呈导通状态。

图11：变压器电路

4.1.9. 指示灯电路

超温指示灯接到P3.3引脚，低电平有效果，当温度超出时闪烁。如图12：

图12：指示灯电路

4.1.10. 按键电路

a. 设置按键S1为系统参数设置选择用，每按下一次可在温度上限，温度下限，

时间之间选择。选中后光标闪烁，按加减按键S2，S3可以对所选择的参数修改。

b. 启动/停止按键为开始启动加热和停止加热按键，每按一次可在开和关之间转

换。K1为电源总开关。 如图13：

如图13：按键电路

5. 系统程序框

开始

系统初始化 显示初始化内容 采集温度 液晶显示 是 调整温度上限 按键加？ 启动按键？ 否 停止加热 否 调整温度上限 是 按键减？ 加热 LED停止 否 无

有无超热？ 有

蜂鸣器报警 LED闪烁 程序流程如下：

系统上电复位后首先对定时器初始化，12864初始化，DS18B20温度传感器初始化，接着在12864液晶显示时间，上下限温度参数，当前温度，然后打开定时器，在定时器中断服务程序采集DS18B20的温度值并转换成实际温度值显示在12864液晶屏上。进入while(1)函数里面不断的检测设置，加减按键和启动按键。当启动按键按下时系统进入加热状态，屏幕显示正在加热，当温度大于系统设置的上限温度时停止加热，蜂鸣器报警，LED灯闪烁，屏幕显示停止加热。当温度低于上限温度时停止报警，LED灯熄灭。当温度低于系统设置的下限温

度时，系统立刻开始加热，屏幕显示正在加热，一直循环检测达到恒温的目的。在加热期间如果按下启动按键系统马上停止加热，并跳出while(1)循环，重新回到mian函数的while(1)循环里面重新检测按键。

6. 系统的硬件调试及软件调试

6.1. 硬件调试部分：

单片机应用系统的硬件调试和软件调试是分不可的，许多硬件故障是在调试软件时才发现的。但通常是先排除系统中明显的硬件故障后才和软件结合起来调试的。通常我们采取软件与硬件联调，然后根据实物显示出的数据在走具体的更改，当然实物调试和软件调试是可以分开的，下面为硬件调试和软件调试做简单介绍:

硬件调试分脱机调试和联机调试，脱机调试就说在系统不上电的情况下，通过其他检测设备，像万用表这些检测下电路连接的正确性，靠观察看这个电路连接是否连接正确，电路焊接有没有稀罕漏焊等情况。联机调试可以检测出靠肉眼无法看出的故障，系统通电后，检测运行是否正常。若不正常，及时发现问题并解决。可以更据示波器，观察示波器上的波形等，有故障寻找原因。

6.2. 软件调试部分：

软件调试主要是对程序的检测和各个分电路的检测，软件程序主要通过 Keil uVision4软件来检测，保证错误率为零，对于子电路，分开来一个一个的检测，符合程序的环境。

6.3. 实物图展示

按键设置上限和下限的报警温度，本图设置为设置上限79.下限50，当前温度为26度。