怎么去设计一种基于51单片机的便携式恒温箱？

一、功能简介

本项目使用Proteus8.12仿真51单片机控制器，使用报警模块、LCD1602显示模块、DS18B20温度模块、加热制冷模块、按键模块、HC05蓝牙模块等。

主要功能：

系统运行后，LCD1602显示传感器检测的温度值；

可通过按键K3设置恒定温度，K1和K2进行加减调节，恒定温度范围是0-10，设定好后可再次按下K3保存。系统会根据当前温度与目标温度比对，通过PID算法控制加热或制冷工作。若温度高于报警上限或低于报警下限值则蜂鸣器报警。检测温度会实时将数据通过串口传输到手机终端显示。

主要功能如下：

（1）温度实时检测；

（2）LCD1602液晶显示；

（3）手机终端显示；

（4）加热制冷PID调节；

（5）故障报警；

（6）范围0-10°C；

（7）按键设置恒定温度。

二、软件设计

//系统数据获取
void sys_data_get(void)
{
  static u8 i=0;
  while(1)
  {
    //温度获取
    i++;
    if(i%10==0)
    {
      TR0=0;
      sys_ctrl.temp=ds18b20_read_temperture()*10;
      TR0=1;
    }    


    break;
  }  
}


//系统数据显示
void sys_data_show(void)
{
  u8 buf[6];
  u16 temp=sys_ctrl.temp;
  static u8 i=0;


  while(1)
  {
    //温度显示
    if(sys_ctrl.temp >=0)
    {
      buf[0]=' ';  
    }
    else 
    {
      temp=-sys_ctrl.temp;
      buf[0]='-';  
    }
    buf[1]=temp/100+0x30;
    buf[2]=temp%100/10+0x30;
    buf[3]='.';
    buf[4]=temp%100%10+0x30;
    buf[5]='�';
    lcd1602_show_string(5,0,buf);


    //温度阈值显示
    lcd1602_show_nums(8,1,sys_ctrl.temph,2,0);


    //阈值闪烁指示
    if(sys_ctrl.mode!=0)
    {
      lcd1602_show_string(8,1,"  ");
      delay_ms(50);
      lcd1602_show_nums(8,1,sys_ctrl.temph,2,0);
    }


    //串口终端输出
    i++;
    if(i%20==0)
    {
      UART_SendString("rn当前温度：");
      UART_SendString(buf);
      UART_SendString("°Crn");
    }


    break;      
  }
}


//系统数据设置
void sys_data_set(void)
{
  u8 key=0;
  key=key_scan(0);
  //阈值模式设置
  if(key==KEY3_PRESS)
  {
    sys_ctrl.mode=!sys_ctrl.mode;
  }
  //阈值设置模式下，K1和K2加减
  if(sys_ctrl.mode!=0)
  {
    //加
    if(key==KEY1_PRESS)
    {
      sys_ctrl.temph++;
      if(sys_ctrl.temph >10)sys_ctrl.temph=0;
      pid.target_val=sys_ctrl.temph;
    }
    //减
    else if(key==KEY2_PRESS)
    {
      sys_ctrl.temph--;
      if(sys_ctrl.temph< 0)sys_ctrl.temph=10;
      pid.target_val=sys_ctrl.temph;
    }  
  }
}




//应用控制系统
void appdemo_show(void)
{
  u8 i=10;
  sys_parm_init();//系统参数初始化
  lcd1602_init();
  ds18b20_init();
  //读取温度数据，等待稳定
  while(i--)
  {
    sys_ctrl.temp=ds18b20_read_temperture()*10;
    delay_ms(100);  
  }
  UART_Init();//串口初始化9600
  pwm_init(0XFF,0XD1,100,0);//初始时，PWM占空比为0
  sys_open_show();//系统开机界面显示


  while(1)
  {  
    sys_data_get();//系统数据获取
    sys_data_show();//系统数据显示
    sys_data_set();//系统数据设置
    sys_fun_ctrl();//系统功能控制
  }
}

三、实验现象