1 保温箱系统设计要求与方案论证

1.1 设计要求

随着科技的发展以及医疗卫生行业的成熟和完善，人们对婴幼儿的关注以及护理要求越来越高。而刚出生的婴儿尚未发育完全，各项生理机能还未成熟。自己的体温调节功能还未完善。因此最好让婴幼儿处于中性温度的环境中。特别是对待早产儿和发育不良的婴幼儿尤为重要。所以开发婴儿保温箱对新生儿的健康成长有着十分重要的意义。本篇设计采用STC89C51作为控制器，测量温度则用DS18B20温度传感器，显示部分采用四位一体的LED数码管。用C语言实现系统的编程。本系统设计拟实现如下功能：

1. 实时环境温度的测量和显示

2. 可以人为设置温度的上下限用于符合婴幼儿的体征

3. 当实时测量温度不再设置的温度上下限范围内时能够实现报警功能

4. 报警电路连接继电器能够驱动外接的制冷制热负载

5. 温度超过上限制冷负载工作，温度超过下限制热负载工作

1.2 保温箱系统的方案选择和论证文献综述

1.2.1 单片机芯片的选择方案和论证

单片机具有控制功能强、体积小、环境适应能力强、功耗低、扩展灵活、使用方便和性价比高等优点，由此我们首选单片机作为该作品的控制芯片。

单片机特点：

（1）集成度高，可靠性高 

（2）控制功能强 

（3）电压低，功耗低，便于产品的携带 

（4）易扩展 

（5）优异的性价比 

本次设计采用型号为STC89C51的单片机为核心硬件。在STC89C51的内部有4KB的储存空间和带有512字节存储数据的空间。并且EEPROM拥有2K的空间。并且STC89C51可以通过串口下载。

1.2.2 温度传感器设计方案论证

利用物质本身具有的随温度变化的物理性质的规律。把温度转化为电量的元器件。温度传感器是测量温度仪表的核心，市场上种类繁多。按测量温度方式的不同可分为接触式和非接触式两大类。如果按照元器件材料和特性可分为热电阻和热电偶两类。本电路设计采用单片机，可以采用型号为DS18B20的温度传感器。此传感器，可较容易获得测量的温度数值并进行转换，满足设计要求。  

1.2.3 显示模块方案论证

数码管是一种半导体发光器件，其基本单元是发光二极管。数码管按段数分为七段数码管和八段数码管，八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元（多一个小数点显示）；按能显示多少个“8”可分为1位、2位、4位等等数码管：按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。共阳数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管，共阳数码管在应用时应将公共极COM接到+5V，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮，当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管，共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮，当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。由于它的价格便宜使用简单在电器特别是家电领域应用极为广泛[5]。

1.3 电路设计最终方案决定源.自/优尔·论\文'网·www.youerw.com/

综上各方案所述,对此次作品的方案选定：采用STC89C51单片机作为主控制系统；采用DS18B20为传感器；采用数码管作为显示器件。