姚易辰

摘要：溫度控制是在企業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中經(jīng)常要采取的措施，隨著企業(yè)的不斷發(fā)展面對(duì)溫度控制設(shè)備的發(fā)展和創(chuàng)新的要求也越來(lái)越高?；诖?，本文介紹了單片機(jī)溫度控制工作原理，分析了單片機(jī)傳感器的選擇與溫度控制采用的方法，研究了基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī);溫度控制;系統(tǒng)研究

中圖分類號(hào)：TP273.5? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：1007-9416（2019）02-0000-00

0 引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展帶動(dòng)企業(yè)的大力發(fā)展，各種機(jī)械設(shè)備層出不窮，機(jī)械在運(yùn)行的時(shí)候，為了保證安全性和機(jī)械的有效使用率，對(duì)機(jī)械設(shè)備的溫度控制是十分必要的，因此如何運(yùn)用有效的溫度控制設(shè)備，進(jìn)行對(duì)設(shè)備運(yùn)行溫度的快速測(cè)量，并將數(shù)據(jù)做到準(zhǔn)確的傳輸與反饋，保證對(duì)實(shí)測(cè)溫度有效的進(jìn)行分析與調(diào)整，是現(xiàn)階段我國(guó)溫度測(cè)量工作的工作要點(diǎn)。當(dāng)前我國(guó)使用的溫度控制系統(tǒng)主要是利用單片機(jī)對(duì)溫度采取的控制，基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)操作靈活簡(jiǎn)便，同時(shí)能夠最大限度的為溫度的測(cè)量提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，因此它被應(yīng)用在我國(guó)較廣泛的生產(chǎn)企業(yè)中。

1 基于單片機(jī)溫度控制工作原理

單片機(jī)顧名思義，就是指單片的微型計(jì)算機(jī)，它是一種利用信息技術(shù)進(jìn)行設(shè)備溫度測(cè)量的設(shè)備，它具有與計(jì)算機(jī)一樣的多種構(gòu)件及接口，單片機(jī)的構(gòu)造是由大規(guī)模的集成電路組合而成，其外形比較小巧，操作應(yīng)用都較為便捷，但是功能卻十強(qiáng)大，幾乎可以涵蓋計(jì)算機(jī)的所有功能，能夠精準(zhǔn)的完成不同的溫度測(cè)量與控制的任務(wù)，結(jié)合單片機(jī)的構(gòu)造與使用優(yōu)勢(shì)，它如今被越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于各大企業(yè)中，不僅是因?yàn)閱纹瑱C(jī)機(jī)體造價(jià)較為低廉，而且工作效率較高，能夠有效的改善企業(yè)溫度控制工作的勞動(dòng)條件，節(jié)約企業(yè)不必要的成本支出，進(jìn)而提升企業(yè)的生產(chǎn)效率，提高企業(yè)的生產(chǎn)力。以往的溫度控制系統(tǒng)主要是采用純硬件的閉環(huán)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行速度十分快，但弊端是在運(yùn)行測(cè)量數(shù)據(jù)的可靠性方面不理想，往往數(shù)據(jù)提供的準(zhǔn)確性較差，而且此設(shè)備的靈活性也較差，在線路安裝以及調(diào)試的過(guò)程中都會(huì)面臨很大的困難，因此在應(yīng)用上有較大的局限性。而采用帶有IP內(nèi)核的FPGA或CPLD方式，就是利用FPGA或CPLD完成溫度數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)，利用IP內(nèi)核實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與人的交互模式，這種方式運(yùn)行對(duì)復(fù)雜的測(cè)量與控制十分實(shí)用，但是程序應(yīng)用復(fù)雜，成本也較高，在溫度控制系統(tǒng)的應(yīng)用上也不適用，而采用單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)，可以有效的避免上述系統(tǒng)運(yùn)行中存在的弊端，而且在數(shù)據(jù)的測(cè)量與提供上，能夠最大限度的保障準(zhǔn)確性，因此在如今的企業(yè)溫度控制系統(tǒng)設(shè)定上，被廣泛的使用[1]。

2 單片機(jī)傳感器的選擇與溫度控制采用的方法

單片機(jī)傳感器的選擇對(duì)于溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是有重要的意義的，傳感器的選擇會(huì)決定溫度控制系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量和準(zhǔn)確性，不僅要滿足系統(tǒng)基本操作的要求，同時(shí)還要具有性價(jià)比高的特點(diǎn)，在基于單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的運(yùn)行上，在單片機(jī)的選擇上，是按照單片機(jī)的使用范圍來(lái)區(qū)分的，例如80C51式單片機(jī)是通用型的單片機(jī)，它的應(yīng)用范圍最為廣泛。

我國(guó)如今的絕大多數(shù)企業(yè)在溫度控制系統(tǒng)中都是采用的這種機(jī)型，它的存在不是為了某種專門(mén)用途而設(shè)計(jì)的，如果是為了特殊領(lǐng)域而設(shè)計(jì)的單片機(jī)，就要在內(nèi)片集成ADC接口等功能的溫度測(cè)量控制電路，例如電子體溫計(jì)的溫度控制要求等等。另外按照單片機(jī)是否能夠提供總線也可以進(jìn)行區(qū)分，總線單片機(jī)型在企業(yè)溫度控制系統(tǒng)中是較為普遍的設(shè)置。在傳感器的選擇上，在通用80C51式單片機(jī)的應(yīng)用上采用的是DALLAS半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的數(shù)字溫度傳感器DS18B20，利用傳感器采集設(shè)備運(yùn)行溫度數(shù)據(jù)，其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯，體積較小，接口靈活，并且在運(yùn)行中能夠最大限度的擴(kuò)大傳輸范圍[2]。

3 基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)研究

3.1 溫度控制系統(tǒng)硬件的開(kāi)發(fā)

在溫度控制系統(tǒng)硬件的電路開(kāi)發(fā)上，單片機(jī)的應(yīng)用是最廣泛的也是最重要的，單片機(jī)是硬件電路開(kāi)發(fā)中的主機(jī)，除單片機(jī)以外，該系統(tǒng)硬件的開(kāi)發(fā)還需要將兩路傳感變送器以及多向開(kāi)關(guān)進(jìn)行綜合配置，需要D/A轉(zhuǎn)換器或V/1轉(zhuǎn)換器和調(diào)節(jié)閥等設(shè)備的配備，以上硬件開(kāi)發(fā)所需要的基本設(shè)備都進(jìn)行完善與配備齊全之后，方可進(jìn)行溫度控制系統(tǒng)硬件的開(kāi)發(fā)，這是系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)，進(jìn)而才能夠最大限度的實(shí)現(xiàn)溫度的有效控制，在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中，要根據(jù)不同的使用條件，可以靈活的增加一些其他的硬件設(shè)備，目的就是使溫度控制系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中，最大限度的為其提供簡(jiǎn)單便捷的工作程序，使溫度控制系統(tǒng)在溫度數(shù)據(jù)測(cè)量和提供的過(guò)程中，能夠最大限度的保證數(shù)據(jù)提供的準(zhǔn)確性，例如可以增加報(bào)警電路和顯示器等等，通過(guò)報(bào)警電路可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中由于溫度急速升降而給生產(chǎn)帶來(lái)的干擾因素，報(bào)警系統(tǒng)可以將一切風(fēng)險(xiǎn)防患于未然，而顯示器的設(shè)置是通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的及時(shí)傳送，引導(dǎo)工作人員及時(shí)調(diào)整溫度控制系統(tǒng)，使設(shè)備運(yùn)行的溫度控制在一個(gè)科學(xué)合理的范圍，并時(shí)時(shí)掌握數(shù)據(jù)變化，可以說(shuō)靈活增加一些其他的硬件設(shè)備，為溫度控制的高效性提供了保障[3]。

3.2 溫度控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

基于單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)，軟件設(shè)計(jì)通常采用的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言都是C語(yǔ)言，并且該軟件的設(shè)計(jì)一次性的涵蓋了多種功能，在溫度控制軟件系統(tǒng)運(yùn)行當(dāng)中，計(jì)算機(jī)軟件首先會(huì)對(duì)所有系統(tǒng)模塊進(jìn)行初始化的處理，通過(guò)初使化還原設(shè)置的處理完畢之后，再針對(duì)不同模塊在工作中的具體應(yīng)用進(jìn)行分析，再做重新設(shè)置與規(guī)劃，對(duì)于在設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題再進(jìn)行具體的調(diào)整，在查詢方式上，應(yīng)用的是循環(huán)查詢的方式，循環(huán)查詢的方式應(yīng)用在溫度的測(cè)量與控制上非常適用，可以更高效的實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的測(cè)量收集，進(jìn)而最優(yōu)化的實(shí)現(xiàn)溫度控制，在溫度控制軟件系統(tǒng)的運(yùn)行中，軟件的主要功能就是對(duì)設(shè)備運(yùn)行溫度的顯示，從而將單片機(jī)測(cè)量出來(lái)的不同溫度進(jìn)行調(diào)配，將其調(diào)運(yùn)至不同的子程序中去，在完成輸送后，溫度控制系統(tǒng)就開(kāi)始運(yùn)行，將測(cè)定的溫度與系統(tǒng)運(yùn)行的數(shù)據(jù)之間做對(duì)比，進(jìn)而做出溫度控制的判斷[4]。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，就我國(guó)企業(yè)現(xiàn)階段的發(fā)展來(lái)看，基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)被廣泛的應(yīng)用，并且有較大的發(fā)展空間，該設(shè)備系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單靈活，對(duì)溫度數(shù)據(jù)的采集與輸送又十分便捷，同時(shí)可以根據(jù)之前所指定的溫度對(duì)溫度做出調(diào)節(jié)，并且成本低廉，為企業(yè)最大化的節(jié)省了成本的支出，值得大力推廣。

參考文獻(xiàn)

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[3] 夏發(fā)欽.基于單片機(jī)的精密溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].信息技術(shù)，2011（10）：133-135.

[4] 唐鎮(zhèn)城.淺談單片機(jī)在溫度控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2018（9）：192-193.

Research on Temperature Control System Based on Single Chip Microcomputer

YAO Yi-chen

（Guilin University Of Aerospace Technology ， Guilin Guangxi? 541000）

Abstract： Temperature control is a common measure to be taken in the production process of enterprises. With the continuous development of enterprises， the requirements for the development and innovation of temperature control equipment are getting higher and higher. Based on this， this paper introduces the working principle of temperature control of single-chip computer， analyses the selection of sensor and the method of temperature control of single-chip computer， and studies the temperature control system based on single-chip computer.

Key words： single chip computer; temperature control; system research