基于STC12C5A60S2與無線CC1101的電動溫控閥控制器設(shè)計(jì) - 全文

　　摘要 ：基于當(dāng)前家庭室內(nèi)供暖 、農(nóng)業(yè)溫室大棚供暖等方面溫控能實(shí)現(xiàn)自我調(diào)節(jié)的現(xiàn)狀，采用單片機(jī)STC12C5A60S2與無線模塊CC1101設(shè)計(jì)電動溫控閥控制器，控制器包含溫度調(diào)節(jié)控制器 、電動驅(qū)動控制器 ，通過對相應(yīng)的家庭室內(nèi)供暖、農(nóng)業(yè)溫室大棚供暖的溫度自動調(diào)節(jié)測試 ，整個(gè)控制器可有效的實(shí)現(xiàn)電動溫控 閥無線調(diào)節(jié)。

　　在家庭室內(nèi)供暖和農(nóng)業(yè)溫室大棚供暖過程中 ，溫控閥的調(diào)節(jié)一般采用手動模式 。根據(jù)溫度的高低手動調(diào)節(jié) ，從 而實(shí)現(xiàn)流量控制 ，這樣容易造 成室 內(nèi)溫度不能有效調(diào)節(jié)的同時(shí) ，也造成資源浪費(fèi)。

　　為此提供一種有效的電動溫控閥控制器設(shè)計(jì) ，滿足 自動溫控 閥的無線調(diào)節(jié) ，不僅節(jié)省流量 ，而且具有節(jié)能效果 ，只需要調(diào)節(jié) 溫度 調(diào)節(jié)控制器 ，進(jìn)行 溫度設(shè)置 ，就可以通過后續(xù) 的電動驅(qū)動控制器實(shí)現(xiàn)對溫控 閥的有效調(diào)節(jié) ，整個(gè) 控制器 的應(yīng)用方便 、快捷，具備推廣應(yīng)用價(jià)值。

　　1 系統(tǒng)框架

　　整個(gè)控制器包含溫度調(diào)節(jié)控制器 、電動驅(qū)動控制器，溫度調(diào)節(jié)控制器主要包含溫度傳感器DS18B20、單片機(jī)12C5A60S2、液 晶顯示 LDCl2864，無線模塊 CC1101發(fā)射端 及其外 圍電路 ，電動驅(qū)動控制模塊包含無線模塊CCI101接收端、單片機(jī)12C5A60S2、電機(jī) 驅(qū)動器 SJ一230M2、驅(qū)動電機(jī)及其外圍電路，其整體結(jié)構(gòu)框架圖如圖1所示。

　　2 硬件設(shè)計(jì)

　　2.1整個(gè)系統(tǒng)所需電源模塊

　　整個(gè)系統(tǒng)電源模塊是為后續(xù)的各個(gè)系統(tǒng)模塊提供有效的直流電壓，整個(gè)電源模塊主要有變壓器、三端穩(wěn)壓集成電路LM7805 及其外圍電路組成。為后續(xù)各個(gè)模塊提供15V 或者5V 電壓，由于LM7805散熱性比較差，需要在電路周圍安裝必要的散熱片，其電源模塊電路圖如圖2所示。

　　2.2 單片機(jī)STC12C5A60S2最小系統(tǒng)

　　STC12C5A60S2特別適合于電機(jī)控制、強(qiáng)干擾場合使用，具備高速、低功耗、超強(qiáng)抗干擾特點(diǎn)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，但速度俠 8~12倍 ，內(nèi)部集成 MAX810專用復(fù)位 電路。

　　2.3 液晶顯示模塊 LCD12864

　　LCD12864主要 由行驅(qū)動器，列驅(qū)動器及 128x64全點(diǎn)陣液晶顯示器組成?？赏瓿蓤D形顯示 ，也可以顯示 8x4個(gè)（16~16點(diǎn)陣）漢字。由于整個(gè)控制器在設(shè)計(jì)過程 中只需要顯示 當(dāng)前溫度和需要調(diào)節(jié)設(shè)定 的溫度 ，故液 晶顯示模塊 LCD12864完全滿足整個(gè)系統(tǒng) 的顯示所需 ，其引腳電路 圖如3所示。

　　2.4 無線模塊 CC1101

　　無線模塊CC1101內(nèi)部包含了標(biāo)準(zhǔn)SPI通信接口、FIFO狀態(tài)指示 、天線接收、晶振單元等 ，是專門為低功耗無線應(yīng)用所設(shè)計(jì)的一款芯片 。其引腳圖如 圖 4所示 。

　　2.5 整體 電路 圖

　　溫度調(diào)節(jié)控制器主要是由溫度傳感器、單片機(jī)STC12C5A60S2、無線模塊 CC1101，液 晶顯示LCD12864組成，如圖5所示 ，后續(xù)電機(jī)驅(qū)動控制器主要是 由sJ一23OM2驅(qū)動器 、單片機(jī) STCl2C5A60S2、無線模塊 CC1101組成組成 ，如圖6所示。

　　3 結(jié)果分析

　　將整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用在70室內(nèi)溫度調(diào)節(jié)和200溫室大棚溫度調(diào)節(jié)過程中，均取得比較好的使用效果，其測試結(jié)果如表1、表2所示，說明調(diào)節(jié)溫度幅度越大，所需要的時(shí)間越長，在降溫過程 中耗費(fèi)的時(shí)間比升溫所耗費(fèi)的時(shí)間要長。

　　4 結(jié) 論

　　利用單片機(jī) STC12C5A6OS2與無線模塊 CCI101結(jié)合溫度采集和其他控制模塊 ，設(shè)計(jì)了電動溫控 閥控制器 ，整個(gè)控制器結(jié)構(gòu)簡單，在室 內(nèi)供暖、溫室大棚等需要溫度調(diào)節(jié) 的場合 ，應(yīng)用效果 比較理想 ，具備較好的推廣和應(yīng)用價(jià)值 。