基于STC89C52单片机的智能恒温存储外卖柜设计分析

王涛 陈鑫 何建军

（成都理工大学信息科学与技术学院，四川 成都 610059）

一、智能恒温存储外卖柜的系统硬件设计

（一）STC89C52单片机

本系统以STC89C52单片机为控制核心，实现对外卖柜的温度采集、消息显示和智能控制。STC89C52单片机是STC公司着力推出的低功耗CMOS8位微控制器，应用MCS-51内涵和带有可编程功能的FLASH，单片机集成512字节的RAM、4K字节的EEPROM存储空间，可以通过串口直接下载。应用ATMEL非易失存储器技术，同MCS-51指令集可相互兼容。STC89C52单片机包含时钟与复位两部分控制电路，芯片内部带有反相放大器，以自激振荡为主要工作方式，STC89C52单片机的晶振时钟频率越高，系统运行的速度就越快。复位操作方式上带有上电复位和按键复位两种复位方式，其中上电复位属于自动复位，按键复位属于手动复位。STC89C52单片机在智能恒温存储外卖柜系统中的应用就是上电自动复位方式[1]。

（二）微处理器

基于STC89C52单片机为主控制器，应用高性能微控制器与看门狗定时器，内置STC89C52单片机的上电自动复位电路，应用3个16为定时器、4个外部中断、1个7向量4级中断结构，使STC89C52单片机可以用于嵌入式控制系统。

（三）恒温系统

智能恒温外卖柜由STC89C52单片机电路和数字温度传感器电路、按键电路、蜂鸣警报器、继电器控制电路、液晶显示与电源电路组成。STC89C52单片机作为恒温系统应用的核心，需要在温度测量模块和蜂鸣器报警装置的作用下构建相对完整的智能恒温优化控制系统。

（四）通信模式

通信模块也被称为GMS模块，模块内共有124个频道，各个频道之间保持200kHz的间隔，可实现8个用户的频道共享，在时间上复用。智能恒温外卖柜系统信号的发送并不具备连续性特点，信号的发送属于突发性。上行规定与下行规定应用同样的ARFCN信道与时系号，系统基站与移动设备之间保持三个时系，下行电路领先上行电路三个时系时间。基于STC89C52单片机的外卖柜系统通信模块应用了多路传输，比如TDMA与FDMA，时分多址的接入技术使系统通信模式性能更加突出，优势显著。在通信模块中插入手机卡，将STC89C52单片机作用发挥到最大，对各个外卖恒温箱的编号和对应密码及时采集并处理，利用Uart端口将恒温箱编号与密码传送给通信模块，在软件设置的作用下箱子编号与密码可发送给特定手机号。当用户收到来自外卖配送人员传递的恒温箱编号与密码，来到外卖柜前输入编号与对应密码后即可取到保温中的餐饮[2]。

（五）太阳能供电

基于STC89C52单片机的智能恒温外卖柜系统与经济环保目标相符，应用多晶硅太阳能板，其光电转换效能为12%。多块多晶硅太阳能板并联设置，给STC89C52单片机的正常工作提供足够电压。多晶硅材料生产成本较低，制作简单，应用后可以降低智能恒温外卖柜的电耗。

二、智能恒温存储外卖柜的系统软件设计

在STC89C52单片机的作用下，智能恒温存储外卖柜系统硬件部分得到优化，各项系统功能完善，满足外卖柜工作需求。为了实现智能恒温存储外卖柜程序的可移植性，研究人员将项目程序划分为多个模块进行分别处理，各模块有着相应的形参为接口。使用Keil软件编写并调试系统程序，以C语言编写作为程序语言，使语言容易读取，可移植性较高。程序中包含main函数、温度检测函数、时钟函数、定时函数、消抖函数、中断函数、GSM短信发送函数和指示函数，为各个模块上电之后，系统管理人员需要对参数初始化设置，结合系统运行情况给出指令，在智能恒温存储外卖柜使用过程中及时体现恒温和智能提醒的功能，给用户生活带来便利。

智能恒温存储外卖柜以平台化方式向餐饮店、快递公司、商业超市、生鲜食品超市、电商平台、外卖O2O平台和社区服务商展开服务，致力于全社会餐饮食品定制化服务。搭建生活智能服务平台使智能恒温存储外卖柜可以实现快速存取餐功能，用户关注微信公众号，通过触屏操作就能完成存取餐的流程。智能恒温存储外卖柜的柜体带有保温与加热功能，使用时带有节能效应，可以放在办公室、学校与社区周围，也可直接与办公APP连接。在系统软件优化设计下，恒温存储外卖柜拥有以下功能：（1）存餐功能，其中包含输入取餐人的电话号码、选择保温箱类型与数量、选择常温或保温模式，保温箱打开之后每个箱子都在加热。（2）取餐功能，取餐人可以通过微信一键取餐，也可以通过屏幕输入验证码取餐，取餐完成后箱子恢复常温状态。（3）配餐柜终端G5.0基于嵌入式开发MQTT协议，实现支持GPRS、RJ45网络接口双向切换通信，支持各种尺寸触屏操作，支持多协议硬件控制，远程在线升级。

总结：总而言之，智能恒温存储外卖柜应用后，不仅提高了外卖配送人员的送餐效率，也帮助用户保温餐品，为双方工作与生活带来了方便。智能恒温系统以STC89C52单片机为核心，在微处理器、恒温系统、通信模式、智能提醒、太阳能供电等模块功能的作用下，完善系统软硬件优化设计。