多功能温控装置设计

摘 要本设计是基于单片机AT89S52的嵌入式多功能温度控制装置。采用被广泛使用的AT89S52单片机作为主控制器，对系统数据进行相关分析与处理，然后传输到对应的驱动电路，从而实现对相关设备的检测与控制。采用高性能数字温度传感器DS18B20对系统温度进行检测，并实时传送至单片机，为主控制器的控制提供实时数据。采用西门子TC35i工业模块来实现人机远程交互，通过AT指令能够快速传输信息。采用光电传感器TCR5000模块作为检测物体是否被盗的信号采集设备。本文设计提出的多功能温控装置主要目的是应用于个人电脑的智能散热、除尘与防盗领域。当然，该系统的功能扩展潜力在智能家居、中小型智能企业等市场发展中都不可小觑。该系统的主要功能有温度检测控制、远程离散监控、自动报警（防火防盗）、状态显示和手动除尘。本设计亦存在缺陷与不足，因此，在文章中最后提出了部分解决思路和方法，为系统后期的进一步改装、完善提供了理论基础。

【关键词】单片机 TC35i 传感器 LCD12864 报警

随着居民生活水平的不断提高和发展，智能家居的发展趋势也在人们的探索中不断改进与创新，为满足人类对智能家居的需求，家居的多功能与远程測控逐步走近了人们的视野。因此，本设计提出了智能家居系统中多功能温控装置的设计与实现方案，旨在完成一个集高稳定、好扩展、低成本、便于实时监测和控制等优良性能于一身的智能家居设计。

现如今手机已经成为我们在日常生活中使用最频繁的通信工具，因此我们可以在传统家电的基础上使用手机业务，以低廉的成本开发家电的远程测控系统，以实现操作简单而实用性强的远程控制功能，同时根据“目前GSM蜂窝数字移动通信系统己经覆盖了全国百分之九十八以上的城市和广大农村地区”的统计数据，选择把GSM系统功能加入本设计。

因此本设计将具有以下的优点：

（1）防盗报警通过GSM网络传输，利用手机接收报警信息，可使消费者不论在何时或是何地都能实时的了解到个人电脑或检测设备的使用情况。普遍使用的手机成了智能家居的载体显得更加方便实惠。

（2）不用架线布网，只需将SIM卡插入该设备，直接放置在检测对象下即可使用，体积小、功能多，结构简。

（3）SIM卡支持全网，可放置在使用地区的任何角落，可满足大范围远程的无线监测和控制需求。

（4）具备一键多能的控制技术。

（5）具有实时显示温度、通电时间等多个功能。

1 设计方案

本设计主要功能是实现客户手机端对被测对象温度、使用情况等多方面信息的实时远程监控。此系统以TC35i模块作为远程信号的传输平台，以短信息和电话的形式传输数据与命令。系统由温度检测、外围设备、GSM平台和MCU四大部分组成，其中温度检测可实现对物体表面温度的实时采集和预处理，GSM平台实现远程收发数据与命令，MCU实现所有信息的整合和处理。温度检测模块采用高性能数字温度传感器DS18B20，GSM平台用TC35i工业模块来实现，通过AT指令的形式传输信息。主控制部分以AT89S52为处理器。还有外置按键、液晶屏、显示灯和报警等电路。软件程序设计主要包括主程序、各个模块的初始化子程序、温度采集处理子程序、GSM模块程序和报警显示子程序等几个子部分。最后程序和硬件相结合形成此多功能远程控制装置。

2 系统硬件设计与实现

本设计装置系统的主要硬件包括51单片机最小系统、按键输入电路、光电传感器检测电路、温度采集电路（DS18B20）、显示电路（LCD12864）、散热器驱动电路（继电器）、报警驱动电路（蜂鸣器）和GSM模块（TC35i）。

3 系统软件设计与实现

本系统软件设计与实现这部分的工作，主要是采用模块化的方法，通过绘制其中主要模块的程序流程图，结合各模块的使用手册，分析、整理得到整个系统软件设计与实现、编程与调试的思路。

系统的软件设计与实现重点在单片机的编程上。通过数字温度检测模块配合单片机编程，采集环境或被控对象表面温度并实时显示。通过单片机控制单元向 TC35i 写入不同的 AT 指令完成相关远程功能。

4 结论

系统优点：由于系统采用了高性能的数字温度传感器检测环境和被控对象温度的方式，因此有效避免了以往散热装置部分能量浪费的缺陷，也可起防火作用。由于系统安装了远程移动通信模块和单片机智能模块，当产生有效报警信号时，移动通信模块就会自动向预先存有电话号码的用户端移动手机发送短信息，这样报警信息就可以传送到移动通信服务覆盖的任何地方和角落，克服了仅仅使用蜂鸣器或蓝牙等方式报警时，信号传送距离不足之处。用户手机既是报警信号的接收器又是系统的遥控器，做到了系统与用户端远程双向沟通的效果。

系统完善与扩展：本设计系统还可通过软件、硬件方面的改进，增加好多辅助功能，也可添加例如湿度、烟雾等其他检测模块，使系统在智能家居多功能化的发展背景下更有竞争力。

参考文献

[1]居水荣.单片机及其发展趋势[J].微纳电子技术，2001（02）.

[2]周月霞，孙传友.DS18B20硬件连接及软件编程[J].传感器世界，2001（12）.

[3]张光喜.Siemens TC35i短信收发模块的设计[J].今日科苑，2007（08）.

[4]刘建清.轻松玩转51单片机C语言[M].北京：北京航空航天大学出版社，2011（03）.

作者简介

贾博文，男，甘肃省庆阳市人。大学本科学历。初级职称。现为四川水利水电技师学院助理讲师。

作者单位

四川水利水电技师学院 四川省广元市 628003