王丽娟 席守义

摘  要：本设计使用STC89C51单片机为核心芯片，DS18B20作为温度检测模块，LCD1602显示温度值，当温度低于设定的温度时，启动加热功能;当温度高于设定的温度时，该系统中断加热，实现自动报警功能。设计简单、成本低、实用性强。

关键词：单片机;温度传感器;设计

中图分类号：TP273 文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）33-0045-02

Abstract： This design uses STC89C51MCU as a core chip， with DS18B20 as a temperature detection module， and LCD1602 displays the temperature value. When temperature drops below a set temperature， start heating function; when temperature is higher than a set temperature， the system stops heating and realizes automatic alarm function. Simple design， low cost and strong practicability are characteristic of this system.

Keywords： single chip microcomputer; temperature sensor; design

1 概述

隨着现代生活节奏的加快和生活压力的增加，越来越多的家长白天上班，身心疲惫，晚上回到家还要照顾孩子。特别是小婴儿，间隔3个小时左右就要给小婴儿喂奶，而且牛奶的温度对于婴儿的顺利进食也有一定的影响。牛奶温度过低，不利于孩子肠胃吸收;牛奶温度过高，可能会烫伤孩子，特别是夜间喂奶，家长处于半睡半醒间给孩子喂奶，可能会忽略牛奶温度，加剧婴儿的哭闹，严重影响了家长的睡眠质量和身心健康。为了减少家长的负担，设计了一款奶瓶温控系统，使奶瓶温度控制在设定范围内，提高小婴儿喂奶效率，增加家长休息时间。

2 系统总体设计

本设计目标是设计一种基于单片机的奶瓶温控系统，它由单片机最小系统、温度检测系统、蜂鸣器报警系统、显示系统、按键系统构成。通过对元器件的综合考虑：控制芯片选用STC89C51;温度传感器使用DS18B20;显示模块采用LCD1602液晶显示屏;用按键设置所需的温度，并将设置好的温度的值保存在控制芯片的EEPROM中。总体设计框图如图1所示。

3 硬件设计

此设计中， DS18B20温度传感器实时检测瓶内牛奶的温度，并传送到单片机进行处理，数码管显示结果，当牛奶温度低于所设定的温度值时，对牛奶进行加热，并保持在设定好的温度值。牛奶温度的设定值通过按键进行设置。原理图如图2所示。

4 软件设计

程序首先进行初始化，再进行判断是否达到中断，若为否则继续判断。接下来通过按键设置牛奶温度的上下限，温度显示在显示屏上。如图3所示。

5 实物调试

系统仿真图如图4所示。

通过一系列的软件、硬件调试之后本设计的各项功能都如期实现，实物图如图5所示。

6 总结

本设计通过DS18B20温度传感器接收到的信号传输至单片机，最终在LCD1602液晶显示屏上显示当前奶瓶温度，而且可以通过按键进行设置奶瓶温度数值。当温度值小于设定的温度下限时，热的快就开始加热;当实际温度高于设定温度时，继电器关闭，热得快也随着停止，蜂鸣器报警，基本实现设计要求。

本次设计结构简单，实用性强。但在系统设计中，意识到了系统存在一些问题，这些问题是我们将来改进提升的关键。（1）结合实验和生活实际情况，在夜间使用时蜂鸣器可能会影响家长和孩子的休息，在后期的改进中，去除蜂鸣器或者增加设置取消蜂鸣器在夜间报警。（2）由于时间和能力的限制，实物比较简单粗糙，在后期的改进设计中，增强产品设计和动手操作能力，完善实物。（3）本系统奶瓶功能具有一定局限性，只能处理加热和保温，对于快速散热还需要加强研究。而且随着智能化的发展，奶瓶的设计不能止步于此，还可以增加搅拌功能等，使奶瓶系统更加人性化，智能化。

参考文献：

[1]姚刚，司维超，顾佼佼，等.基于单片机的温湿度实时监控系统设计与实现[J].计算机时代，2019（08）：29-32+36.

[2]施春英，李程.复杂环境下传感器性能校准的现状及发展趋势[J].计测技术，2019，39（04）：73-79.

[3]王子亮.基于单片机的温湿度监控系统设计研究[J].现代盐化工，2019，46（06）：72-73.