摘 要本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)AT89S52的嵌入式多功能溫度控制裝置。采用被廣泛使用的AT89S52單片機(jī)作為主控制器，對系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析與處理，然后傳輸?shù)綄?yīng)的驅(qū)動(dòng)電路，從而實(shí)現(xiàn)對相關(guān)設(shè)備的檢測與控制。采用高性能數(shù)字溫度傳感器DS18B20對系統(tǒng)溫度進(jìn)行檢測，并實(shí)時(shí)傳送至單片機(jī)，為主控制器的控制提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。采用西門子TC35i工業(yè)模塊來實(shí)現(xiàn)人機(jī)遠(yuǎn)程交互，通過AT指令能夠快速傳輸信息。采用光電傳感器TCR5000模塊作為檢測物體是否被盜的信號采集設(shè)備。本文設(shè)計(jì)提出的多功能溫控裝置主要目的是應(yīng)用于個(gè)人電腦的智能散熱、除塵與防盜領(lǐng)域。當(dāng)然，該系統(tǒng)的功能擴(kuò)展?jié)摿υ谥悄芗揖?、中小型智能企業(yè)等市場發(fā)展中都不可小覷。該系統(tǒng)的主要功能有溫度檢測控制、遠(yuǎn)程離散監(jiān)控、自動(dòng)報(bào)警（防火防盜）、狀態(tài)顯示和手動(dòng)除塵。本設(shè)計(jì)亦存在缺陷與不足，因此，在文章中最后提出了部分解決思路和方法，為系統(tǒng)后期的進(jìn)一步改裝、完善提供了理論基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】單片機(jī) TC35i 傳感器 LCD12864 報(bào)警

隨著居民生活水平的不斷提高和發(fā)展，智能家居的發(fā)展趨勢也在人們的探索中不斷改進(jìn)與創(chuàng)新，為滿足人類對智能家居的需求，家居的多功能與遠(yuǎn)程測控逐步走近了人們的視野。因此，本設(shè)計(jì)提出了智能家居系統(tǒng)中多功能溫控裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方案，旨在完成一個(gè)集高穩(wěn)定、好擴(kuò)展、低成本、便于實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制等優(yōu)良性能于一身的智能家居設(shè)計(jì)。

現(xiàn)如今手機(jī)已經(jīng)成為我們在日常生活中使用最頻繁的通信工具，因此我們可以在傳統(tǒng)家電的基礎(chǔ)上使用手機(jī)業(yè)務(wù)，以低廉的成本開發(fā)家電的遠(yuǎn)程測控系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)操作簡單而實(shí)用性強(qiáng)的遠(yuǎn)程控制功能，同時(shí)根據(jù)“目前GSM蜂窩數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)己經(jīng)覆蓋了全國百分之九十八以上的城市和廣大農(nóng)村地區(qū)”的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，選擇把GSM系統(tǒng)功能加入本設(shè)計(jì)。

因此本設(shè)計(jì)將具有以下的優(yōu)點(diǎn)：

（1）防盜報(bào)警通過GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸，利用手機(jī)接收報(bào)警信息，可使消費(fèi)者不論在何時(shí)或是何地都能實(shí)時(shí)的了解到個(gè)人電腦或檢測設(shè)備的使用情況。普遍使用的手機(jī)成了智能家居的載體顯得更加方便實(shí)惠。

（2）不用架線布網(wǎng)，只需將SIM卡插入該設(shè)備，直接放置在檢測對象下即可使用，體積小、功能多，結(jié)構(gòu)簡。

（3）SIM卡支持全網(wǎng)，可放置在使用地區(qū)的任何角落，可滿足大范圍遠(yuǎn)程的無線監(jiān)測和控制需求。

（4）具備一鍵多能的控制技術(shù)。

（5）具有實(shí)時(shí)顯示溫度、通電時(shí)間等多個(gè)功能。

1 設(shè)計(jì)方案

本設(shè)計(jì)主要功能是實(shí)現(xiàn)客戶手機(jī)端對被測對象溫度、使用情況等多方面信息的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控。此系統(tǒng)以TC35i模塊作為遠(yuǎn)程信號的傳輸平臺(tái)，以短信息和電話的形式傳輸數(shù)據(jù)與命令。系統(tǒng)由溫度檢測、外圍設(shè)備、GSM平臺(tái)和MCU四大部分組成，其中溫度檢測可實(shí)現(xiàn)對物體表面溫度的實(shí)時(shí)采集和預(yù)處理，GSM平臺(tái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程收發(fā)數(shù)據(jù)與命令，MCU實(shí)現(xiàn)所有信息的整合和處理。溫度檢測模塊采用高性能數(shù)字溫度傳感器DS18B20，GSM平臺(tái)用TC35i工業(yè)模塊來實(shí)現(xiàn)，通過AT指令的形式傳輸信息。主控制部分以AT89S52為處理器。還有外置按鍵、液晶屏、顯示燈和報(bào)警等電路。軟件程序設(shè)計(jì)主要包括主程序、各個(gè)模塊的初始化子程序、溫度采集處理子程序、GSM模塊程序和報(bào)警顯示子程序等幾個(gè)子部分。最后程序和硬件相結(jié)合形成此多功能遠(yuǎn)程控制裝置。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

本設(shè)計(jì)裝置系統(tǒng)的主要硬件包括51單片機(jī)最小系統(tǒng)、按鍵輸入電路、光電傳感器檢測電路、溫度采集電路（DS18B20）、顯示電路（LCD12864）、散熱器驅(qū)動(dòng)電路（繼電器）、報(bào)警驅(qū)動(dòng)電路（蜂鳴器）和GSM模塊（TC35i）。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)這部分的工作，主要是采用模塊化的方法，通過繪制其中主要模塊的程序流程圖，結(jié)合各模塊的使用手冊，分析、整理得到整個(gè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)、編程與調(diào)試的思路。

系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)在單片機(jī)的編程上。通過數(shù)字溫度檢測模塊配合單片機(jī)編程，采集環(huán)境或被控對象表面溫度并實(shí)時(shí)顯示。通過單片機(jī)控制單元向 TC35i 寫入不同的 AT 指令完成相關(guān)遠(yuǎn)程功能。

4 結(jié)論

系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：由于系統(tǒng)采用了高性能的數(shù)字溫度傳感器檢測環(huán)境和被控對象溫度的方式，因此有效避免了以往散熱裝置部分能量浪費(fèi)的缺陷，也可起防火作用。由于系統(tǒng)安裝了遠(yuǎn)程移動(dòng)通信模塊和單片機(jī)智能模塊，當(dāng)產(chǎn)生有效報(bào)警信號時(shí)，移動(dòng)通信模塊就會(huì)自動(dòng)向預(yù)先存有電話號碼的用戶端移動(dòng)手機(jī)發(fā)送短信息，這樣報(bào)警信息就可以傳送到移動(dòng)通信服務(wù)覆蓋的任何地方和角落，克服了僅僅使用蜂鳴器或藍(lán)牙等方式報(bào)警時(shí)，信號傳送距離不足之處。用戶手機(jī)既是報(bào)警信號的接收器又是系統(tǒng)的遙控器，做到了系統(tǒng)與用戶端遠(yuǎn)程雙向溝通的效果。

系統(tǒng)完善與擴(kuò)展：本設(shè)計(jì)系統(tǒng)還可通過軟件、硬件方面的改進(jìn)，增加好多輔助功能，也可添加例如濕度、煙霧等其他檢測模塊，使系統(tǒng)在智能家居多功能化的發(fā)展背景下更有競爭力。

參考文獻(xiàn)

[1]居水榮.單片機(jī)及其發(fā)展趨勢[J].微納電子技術(shù)，2001（02）.

[2]周月霞，孫傳友.DS18B20硬件連接及軟件編程[J].傳感器世界，2001（12）.

[3]張光喜.Siemens TC35i短信收發(fā)模塊的設(shè)計(jì)[J].今日科苑，2007（08）.

[4]劉建清.輕松玩轉(zhuǎn)51單片機(jī)C語言[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2011（03）.

作者簡介

賈博文，男，甘肅省慶陽市人。大學(xué)本科學(xué)歷。初級職稱?，F(xiàn)為四川水利水電技師學(xué)院助理講師。

作者單位

四川水利水電技師學(xué)院 四川省廣元市 628003