摘 要本课题设计了一款温控干手器系统，实现了通过红外线非接触式温度检测技术对干手器的风温温度进行实时检测，能够根据用户设定的温度进行温风大风量送出，实现快捷而又舒适的干手功能，用户使用过程中可以通过液晶显示器对这款干手器的一些工作数据进行查看，智能微处理器能够将采集到的风温和用户设置的目标温度显示在液晶屏上，同时当检测到风温异常时能够进行明显的报警功能，警示用户不要使用，防止出现高温伤害。整个温控干手器系统软硬件电路划分为LCD1602显示电路、红外温度传感器电路、蜂鸣器电路、继电器驱动电路和直流风机驱动电路等，在主控核心方案的选择方面则使用了STC89C51单片机作为控制器。为了对设计成果的各个环节进行验证，以便从验证结果实现对温控干手器系统的优化和改进，经过了多次的实验验证，本系统表现出了稳定的工作状态。
目录
引言 1
一、 温控干手器的方案设计 3
二、 系统硬件设计 5
（一） 温控干手器主控电路设计 5
（二） 温度传感器电路设计 6
（三） 风温异常报警电路设计 8
（四） 温控干手器的显示电路设计 9
（五） 风温加热器驱动电路设计 11
（六） 直流风机驱动电路设计 12
三、 系统软件设计 13
（一） 温控干手器的主程序流程设计 13
（二） 液晶驱动子程序流程设计 14
（三） 温度检测子程序设计 15
（四） 报警声输出子程序设计 16
（五） 加热器启闭子程序流程设计 16
四、电路仿真 .17
总结 21
致谢 22
参考文献 23
附录一 原理图 24
附录二 PCB图 25
附录三 元件列表 26
附录四 电路实物.27
附录五 程序 28
引言
当前科学技术的发展方向正在朝着高智能化方向发展，尤其是微处理器芯片研发以及应用表现的最为突出，这种微型芯片的外形体积不断缩小，但是内部所集成的基本元器件以及半导体器件密度越来越高，电路形式越来越复杂，这样就使得微处理 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: *351916072* 
器芯片能够实现更高的性能，与此同时自动控制技术的发展就得到了硬件基础。在温控干手器系统的发展过程中，这种较为常见的控制系统从最简单的内部电路到如今的全数字化控制，这个过程度过了一段较长的时间。早期的温控干手器控制系统内部主控芯片采用的是4位或者8位的低端主控芯片，这种主控芯片在单位时间内只能够处理非常少量的数据，并且这些芯片大多数采用的是多时钟周期指令，也就是说执行一条指令所用的时间非常多，这就使得对于数据的运算处理能力非常慢，最终导致温控干手器系统无法实现对外部输入信号较快的响应，所以此时的温控干手器系统整体性能表现较差，然而这也反映了此时电子技术的发展现状。在课题设计过程中，对图书馆和互联网上广泛的资料进行查阅后可以发现，温控干手器系统在主控处理器的选择方面，出现了单片机等微处理器芯片以及PLC可编程控制器两种类型的主控器件，这两种不同类型的主控器件如今在生产生活领域都已经得到了广泛的应用。其中以单片机等微处理器芯片作为主控核心的温控干手器系统主要应用场景是一些民用场合或者个人用户，这些用户所处的环境条件较好，没有那么多的环境因素干扰，所以温控干手器系统对于主控芯片的防干扰性能没有那么高的要求。
通过对一份资料的调研可以总结出，近年来国内许多研究所或者企业都开始了对于温控干手器系统的研究，经过了这几年的研究推出了一些中高端性能的温控干手器系统，与此同时他们也正在对国外的先进传感器研发技术进行学习和掌握，期盼有朝一日能够自主设计出高端电路模块，将其植入到温控干手器系统中。国内外许多专家学者都有对温控干手器系统的研究，结合科学技术的发展现状，设计师们能够从当前市面上选择出合适的微处理器芯片以及高性能传感器模块等，构建出较高性能的温控干手器系统。
本文将要研究的是一款能够通过红外线非接触式温度检测技术对干手器的风温温度进行实时检测，能够根据用户设定的温度进行温风大风量送出，实现快捷而又舒适的干手功能，用户使用过程中可以通过液晶显示器对这款干手器的一些工作数据进行查看，智能微处理器能够将采集到的风温和用户设置的目标温度显示在液晶屏上，同时当检测到风温异常时能够进行明显的报警功能，警示用户不要使用，防止出现高温伤害，整个课题分为硬件系统和软件系统两大部分的设计，实现了以下设计目标。
1、能够将温控干手器系统的重要运行参数通过高清晰度液晶显示效果展示出来；
2、能够通过红外线温度检测传感器，实现对风温的快速采集，并将采集结果以模拟电压信号进行输出；
3、能够通过模数转换器电路的配置，实现对红外线温度传感器输出的模拟电压信号进行采集，将采集到的信号转换为数字信号送入到单片机中进行处理。
3、能够设计一个报警电路，并且能够通过STC89C51单片机管脚的驱动控制报警电路的工作状态；
4、能够在STC89C51单片机的控制下实现继电器内部线圈的供电状态，在C语言程序中能够灵活改变继电器的工作状态；
5、能够通过STC89C51单片机生成软件方式的PWM波信号，通过控制PWM波占空比的方式来对直流风机的运行状态进行控制。
温控干手器的方案设计
本课题为了实现这款温控干手器的所有功能，将通过图1中的方案框图来对各个功能指标进行设计，如图所示包含了单片机最小系统、温度传感器、A/D模块、显示模块、按键电路、继电器开关、加热器、风机以及报警器等部分，这里需要对各个部分的设计原理和功能进行介绍。


图1 温控干手器内部框图设计
为了实现对温控干手器的风温进行实时快速的采集，能够实现对风温的非接触式测量，本课题选用了红外感知型的DS18B20温度传感器模块，它能够通过对风温释放的红外线进行测量，实现对风温的准确测量，测量信号以模拟电流信号进行输出，电流大小与温度大小成正比例关系。
为了实现对DS18B20温度传感器输出的模拟信号进行采集并转换为数字信号，本课题选用了ADC0832模数转换器芯片来实现这一功能，它能够将DS18B20传感器输出的信号进行快速采集并准换为8位宽度的二进制信号送入单片机进行处理。
为了实现将采集到的风温、用户设置的目标温度等数据显示给用户，本课题选用了LCD1602型号的液晶屏器件，通过单片机对它的驱动来实现数据的高清晰度显示。
为了实现对目标温度等参数的设置，本课题通过机械按键配置了一个按键电路。
为了实现对风温的加热，本课题配置了一个加热器开关启闭电路，单片机能够通过输出高低电平信号送入到继电器驱动电路中，实现对继电器内部线路的启闭控制，从而间接实现对加热器的启闭控制。

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