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保鲜库智能温度远程监控系统

作者：徐长志陈莉

来源：《电脑知识与技术》2016年第27期

摘要：该文设计了一个保鲜库智能温度监控系统，利用传感器AD590进行温度数据采

集，使用单片机STC12C5A进行温度采样，AD转换测量、控制、显示、并在温度超出控制范

围时报警，通过NRF24L01射频模块进行远程通信、数据传输、远程观察保鲜库状态。硬件设

计包括STC12C5A单片机最小系统、测温电路、数码管显示电路，报警电路、射频模块等组

成。软件设计包括主程序、读出温度子程序、温度计算子程序、数码管显示子程序设计。该系

统可以实现温度的采集、显示，监测、温报警、远程数据传输。

关键词：STC12C5A；保鲜库；AD590；温度监控；远程监控

中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1009-3044（2016）27-0134-03

保鲜库对环境温度有一定的要求，当环境温度超出预定温度时，保鲜库就不能起到保鲜作

用，因此对温度的检测，显示，控制很重要。文献[1]-[4]设计了基于单片机的温度检测或采集

系统，达到了对温度的采集，显示及控制功能；采用的单片机为DS18B20、AT89C52或

8051，本文采用STC12C5A八位单片机、传感器AD590、及nRF24L01射频模块设计了一

用于温度远程控制的远程监控系统，实现对环境温度的采集、检测、显示、报警及远程数

据传输。

系统1结构设计

系统采用STC12C5A八位机作为微处理控制单元，使用4×4键盘将要设定的温度最高值

和最低值数据并完成温度检测功能的转换，使用温度传感器AD590采集温度信号，将信号送

入单片机STC12C5A处理，用LED显示器显示环境温度，检测范围0摄氏度到90摄氏度，设

计了报警电路，在环境温度超出设定温度时实现报警，使用射频模块nRF24L01进行当前环境

温度数据的远程传送。

系统结构框图如图1所示：

系统硬件设计2

单片机最小系统的设计2.1

STC12C5A单片机是与工业标准MCS-51指令集和输出管脚相兼容的单片机，指令代码完

全兼容传统8051单片机，速度高于传统51单片机8-12倍具有速度高，功耗低，抗干扰能力

强等优点，同时自带8路高速10位A/D转换，。

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温度传感电路设计2.2

AD590的性能特点：AD590是美国AD公司的单片集成两端感温电流源，其输出电流与

绝对温度成比例。在4V至30V电源电压范围内，可充当高阻抗，恒流调节器，适用于150℃

以下的温度检测应用。成本低，单芯片集成，无需支持电路，如线性化电路，精密电压放大

器，电阻测量电路或者冷结补偿。

与常用的DS18B20不同，AD590提供高阻抗电流输出，对长线路上的压降不敏感，适用

于任何绝缘良好的双绞线，与接受电路的距离可以达到数百英尺，甚至还可以实现多路的复

用，可通过一个CMOS多路复用器进行输出的切换，特别适合远程检测应用，这有利于在大

型保鲜库内分散式布置温度传感器，并集中控制。

温度传感器电路的输出经过电阻产生的压差送入STC12C5A自带的ADC，读出数值记录

并供单片机处理。

温度2.3控制电路的设计

温度控制电路如图5所示：将P0.0、P0.1、P0.7端口与三极管的基极连接，用于控制温度

和实现报警。P0.0、P0.1、P0.7端口的输出为高低电平，将事先设定的温度值与实际测量温度

值比较，用比较的差值控制P0.0、P0.1、P0.7端口的高低电平，温度检测范围为0摄氏度到90

摄氏度检测范围，当测量的温度超过设定的最高温度时，端口由高电平变成低电平，基极输入

为“0，”这时三极管导通推动报警器和控制电路工作，反之，当端口为高电平时，基极输入为

“1，”三极管不导通，报警器和控制电路都不工作。因此温度控制电路实际是通过检测值和设

定值控制单片机的P0.0、P0.1、P0.7口的高低电平，用于控制报警器和控制电路就可以控制模

拟电路的工作。