基于51单片机的半导体制冷小冰箱

1、设计目的

温度控制系统广泛应用于社会生活的各个领域，比如温室、水池、发酵缸、电源等场所的控制。对于课程设计来说，选题用51单片机来进行半导体制冷小冰箱的设计实质上是根据温度控制方面的设计理念延伸而来，在密闭小空间内对高温进行降温以达到温度控制，同冰箱的实际功能要求很相似，因此选题半导体制冷小冰箱。在设计时是要求达到一种可连续控制高精度调温的温度监测和控制系统，实现对温度的实时检测，具有提醒和控制的功能，逼近恒温保温的目标，基本实现小冰箱的功能。

2、设计任务与性能指标

本系统中主要是通过单片机芯片来实现对各种单片机I/0负载的智能控制，实现小冰箱的保温功能：

（1）利用时钟芯片进行高精度时钟的设计，可以进行万年历的显示；

（2）温度超限报警设计，温度超过一定的设定值会自动报警；

（3）液晶显示，在液晶屏上显示出本设计的所有功能界面和控制过程；

（4）蜂鸣器报警，响应温度报警的设计，可以在温度超限后驱动蜂鸣器发出声音；

（5）按键调整控制，在功能菜单中进行功能选择，调节时间，设定温度，开关定时、增加减小数值等操作，是本系统的控制基础；

（6）继电器控制，温度超高时通过继电器驱动制冷器进行降温处理，达到制冷的效果。

3、系统总体方案

本设计包含了液晶显示模块、蜂鸣器报警模块、温度采集模块、按键控制模块、高精度时钟模块、继电器控制模块、下载电路及供电模块、制冷器模块。下载电路和电源供电模块是通过CP2102芯片进行电源控制和下载电路的实现；液晶显示模块是单片机通过8位I/O口对12864液晶屏进行控制显示，在RS(CS)、WR(SID)、EN(SCLK)、PSB等功能引脚的作用实现12864液晶屏的启动工作，8位I/O输入数据信息，就可以在液晶屏幕上显示出来想要显示的效果，在本设计中主要是进行功能菜单的显示、万年历时钟的显示、温度显示、温度调整过程显示、时间调整过程显示、定时开关显示、闹钟设定显示等作用；温度采集模块是单片机通过一位I/O口将DS18B20温度传感器采集到的温度信息提取出来，供单片机进行进一步的处理响应工作；蜂鸣器报警模块实现了几个方面的功能：一是温度报警，在采集温度超过了设定温度，此时会驱动温度报警器提醒温度超限进行降温处理，二是闹钟设定报警，在设定一定时间，当时钟到达该时间则自动进行报警，提醒关闭闹钟；高精度时钟模块是通过时钟芯片DS12C887进行时钟设定，然后在单片机I/O口的控制下完成时钟芯片初始化，在液晶屏幕上显示时间；按键控制模块，是6个按键连接6个I/O口进行功能菜单选择和调整；继电器控制模块，是通过1位I/O口输入高低电平进行控制继电器的吸合和释放；制冷器模块是在温度超高时继电器那边的低电平触发制冷器，进行工作制冷降温。

4、使用的器件

器件	型号	器件	型号
单片机	STC89C58RD+	时钟芯片	DS12C887
温度传感器	DS18B20	继电器	自耦合继电器
LCD液晶显示屏	12864	按键开关	4角按键开关
下载电路	CP2102芯片	蜂鸣器	普通蜂鸣器
电阻	1K/10k/10k排阻	排针	2.54mm间距
制冷器	半导体制冷器组件	导线、焊锡	一般即可