药品仓库温度监测系统的设计

杨双义 郑州工业应用技术学院 河南新郑 451150

【文章摘要】

本设计采用8051 单片机及外围电路实现药品仓库温度检测功能。系统采用AD590 温度传感器来检测药品仓库的实时温度，将安装在药品仓库的温度传感器的温度信号读入8051 内，进而由单片机对温度信号进行处理，并控制数码管显示温度，由单片机对采集的温度信号进行判断，对高于或低于警戒线的温度给出报警信号，最后蜂鸣报警电路给出报警声。该论文设计了一套以8051 为核心控制器，温度传感器及其外围器件为主要器件的温度监测系统。该系统能够对药品仓库温度进行实时监测，对高于或低于药品仓库温度警戒线的情况进行蜂鸣报警，方便仓库工作人员进行仓库管理。整个设计达到了课题要求，并为以后为进一步开发更为复杂的温度监测系统奠定了基础。

【关键词】

8051 单片机；A/D 转换器；温度传感器

0 引言

温度监测系统的设计首先要求是能够对仓库温度进行实时的监测，其次是给出判断并报警。本课题要求采用8051 单片机及其外围元器件设计一套能够对药品仓库温度进行自动检测并报警的系统。该系统应能自动检测仓库温度，高于或低于温度警戒线的情况，能够自动进行报警，方便工作人员进行仓库的管理，节省了人力资源。本设计要求能掌握8051 单片机控制系统的设计步骤、设计内容和设计方法，培养应用8051 单片机及其外围器件等独立解决工程实际问题的能力。

1 系统的硬件电路设计

1.1 温度传感器

当将单片机用作测控系统时，系统总要有被测信号懂得输入通道，由计算机拾取必要的输入信息。对于测量系统而言， 如何准确获得被测信号是其核心任务；而对测控系统来讲，对被控对象状态的测试和对控制条件的监察也是不可缺少的环节。本设计采用温度传感器AD590， AD590 是电流型温度传感器，通过对电流的测量可得到所需要的温度值。根据特性分挡，AD590 的后缀以I，J，K，L，M 表示。AD590L，AD590M 一般用于精密温度测量电路，

1.2 显示电路

本系统采用80C51 的串行通信口加上少量I/O 及扩展芯片用于显示电路。

80C51 的串行通信口是一个功能强大的通信口，而且是相当好用的通信口，用于显示驱动电路再合适不过了，根据这种需要设计一个用两个串行通信口线加上两根普通I/O 口，设计一个4 位LED 显示电路。只要再加上两根I/O 口线即可轻易实现8 位LED 的显示电路。

1.3 报警电路

本设计采用峰鸣音报警电路。峰鸣音报警接口电路的设计只需购买市售的压电式蜂鸣器，然后通过MCS-51 的1 根口线经驱动器驱动蜂鸣音发声。压电式蜂鸣器约需10mA 的驱动电流，可以使用TTL 系列集成电路7406 或7407 低电平驱动， 也可以用一个晶体三极管驱动。在图中， P3.6 接晶体管基极输入端。当P3.6 输出高电平“1”时，晶体管导通，压电蜂鸣器两端获得约+5V 电压而鸣叫；当P3.6 输出低电平“0”时，三极管截止，蜂鸣器停止发声。本设计是为在温湿度测量中对温湿度的上下限超出是的提示报警，接口位于单片机AT89C51 的P3.6 口，当温度过限时， P3.6 口被置1，本系统开始工作。

1.4 电源电路

本系统采用+5v 和-5v 电源供电。交流电经过变压、整流、滤波可得到直流电压。型号为W7800 系列的三端稳压器为固定式稳压电路，其输出电压有5V、6V、9V、12V、18V、15V 和24V 七个档次，型号后面的两个数字表示输出电压值。它因性能稳定、价格低廉而得到广泛的应用。该系统采用5V 的型号。W7800 和W7900 相配合，可以得到正、负输出的稳定电压。

2 软件设计

2.1 软件总体设计

软件负担着系统的管理以及指挥硬件的功能，程序的设计是与硬件相关联的。本设计将控制A\D 转换器与单片机的接口连接，将温度数据的BCD 码存入单片机存储器内，判断给出报警信号并通过串行口发送给数码管显示。系统的主程序流程图如图2.1 所示。

图2.1 主程序流程图

本系统采用模块化设计思想，全程序分为主程序模块、数据采集模块、显示模块、报警模块、数据处理模块。其中数据采集模块放在中断服务系统中，A\D 转换器实时采集的数据通过中断送入单片机中。显示模块借助串行中断进行数码管显示。报警和数据处理模块相对简单，可放在主程序模块中。

2.2 显示程序设计

该部分负责把单片机内存储的温度数据通过串行口，用数码管显示出来，使用到串行中断。

2.3 显示程序流程图为：

图2.2 显示程序流程图

2.4 主程序设计

主程序包括程序的初始化，调用显示模块，数据的判断，报警控制等。其中初始化包括中断开关和工作方式的设置；数据判断以30 度为准，高于30 度的情况下给出报警信号；

报警信号用P3.6 来控制。

2.5 主程序流程图为

2.2.3 主程序流程图

【参考文献】

[1] 童诗白．模拟电子技术基础[M] ． 北京：高等教育出版社，1987 501-545

[2] 阎石．数字电子技术基础[M] ． 北京：高等教育出版社，1998 167-200

[3] 张毅刚．单片机原理及应用[M] ． 北京：高等教育版社，2003.67- 312

【作者简介】

杨双义（1987-），男，河南开封人，大学本科，研究方向：电子电气。034