基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)的研究

宋杰

摘要：現(xiàn)代的社會(huì)的高度經(jīng)濟(jì)建設(shè)，帶動(dòng)了當(dāng)代工業(yè)的發(fā)展，在此前景下工業(yè)的質(zhì)量也有了新要求。現(xiàn)代工業(yè)為滿足社會(huì)需求，對(duì)于其工業(yè)流程的質(zhì)量必須嚴(yán)格把控，其中就包括溫度控制，溫度的控制對(duì)于工業(yè)的作業(yè)流程有極大的影響，進(jìn)而對(duì)最終結(jié)果的質(zhì)量也有間接的保障。而在現(xiàn)代化工業(yè)中對(duì)于溫度的控制，通常使用單片機(jī)進(jìn)行，因此本文就針對(duì)單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)開展討論研究。

關(guān)鍵詞：單片機(jī)；溫度控制；系統(tǒng)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.02.103

0引言

隨著現(xiàn)代化社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，工業(yè)為滿足現(xiàn)代社會(huì)的需求，也提高了自身生產(chǎn)的質(zhì)量，而在工業(yè)的生產(chǎn)過程中，對(duì)于溫度的控制是直接決定了生產(chǎn)結(jié)果的重要環(huán)節(jié)。在現(xiàn)代化工業(yè)中，為保證操作的簡潔、數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)、完善的控制，通常采用單片機(jī)對(duì)溫度進(jìn)行測量、控制的作業(yè)，從最全面的角度對(duì)溫度進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的控制，進(jìn)而使生產(chǎn)結(jié)果的質(zhì)量得到保障。

1單片機(jī)概述

單片機(jī)是當(dāng)前現(xiàn)代化工業(yè)對(duì)于溫度控制最常用的機(jī)器，學(xué)名為單片微型計(jì)算機(jī)，單片機(jī)的構(gòu)成由CPU、芯片、ROM存取器等等組成屬于高精密工業(yè)機(jī)器。單片機(jī)的特點(diǎn)在于體積小、功能全面且強(qiáng)大、操作簡便等，對(duì)于工業(yè)的溫度控制有精確、高效率的重大意義，因此在現(xiàn)代工業(yè)中運(yùn)用十分廣泛。

單片機(jī)的普及對(duì)于工業(yè)而言，可以帶來許多改善，例如人工作業(yè)強(qiáng)度減低，在傳統(tǒng)的工業(yè)中，依賴人工作業(yè)的部分十分之多，高強(qiáng)度的作業(yè)所帶來的是安全、效率、成本等等問題。而單片機(jī)其簡便又強(qiáng)大的功能性，可以取代部分人工作業(yè)環(huán)節(jié)，極大的簡化了工業(yè)整體流程，因此而避免人工作業(yè)容易出現(xiàn)事故、失誤的跡象，間接的對(duì)于工業(yè)安全、工業(yè)成本進(jìn)行了有效的控制。

2單片機(jī)及傳感器類選及結(jié)構(gòu)組成

（1）單片機(jī)類選。對(duì)于工業(yè)中的溫度控制，單片機(jī)的類型選擇有著十分重要的意義。不同類型的單片機(jī)其功能性也相對(duì)不同，而從現(xiàn)代工業(yè)中的現(xiàn)況統(tǒng)計(jì)來看，最常用的單片機(jī)類型為51單片機(jī)，此類單片機(jī)有點(diǎn)在于，其綜合素質(zhì)較為平均，對(duì)于溫度控制的能力相對(duì)較為突出，進(jìn)而在實(shí)際運(yùn)用中的功能性相對(duì)較強(qiáng)，能夠出色的完成溫度控制作業(yè)。

（2）傳感器類選。在當(dāng)前的工業(yè)作業(yè)中對(duì)單片機(jī)的使用，需搭配相應(yīng)類型的傳感器為單片機(jī)做數(shù)據(jù)收集的工作。傳感器并不是專業(yè)用于工業(yè)中的部件，其適用性較強(qiáng)因此在各大行業(yè)都形成普及，而相對(duì)不同行業(yè)選擇的傳感器類型也不相同。目前工業(yè)最常用傳感器類型為一線式DSl8820數(shù)字傳感器，其優(yōu)勢在于體積小、數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定效率高。

此外，現(xiàn)代化工業(yè)中對(duì)于傳感器的選擇除了一線式DS18820數(shù)字傳感器以外，對(duì)于熱電偶傳感器的使用也相對(duì)較多，此類傳感器與一線式DS18820數(shù)字傳感器的特性相反，其對(duì)于數(shù)據(jù)電子信號(hào)的傳輸速度快、精確性好，適用性也相對(duì)較強(qiáng)，而缺點(diǎn)在于輸出信號(hào)不足，僅僅只有幾毫伏或幾十毫伏之間，因此對(duì)于其運(yùn)行的穩(wěn)定性需要做相對(duì)的處理，因此在穩(wěn)定性上稍差于一線式DS18820數(shù)字傳感器。

3溫度控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)運(yùn)作原理

溫度控制系統(tǒng)其主要流程為數(shù)據(jù)采集、單片機(jī)控制、溫度設(shè)定、顯示、電路，具體工作原理為，通過數(shù)據(jù)采集功能對(duì)當(dāng)前溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，在傳到會(huì)單片機(jī)之中，單片機(jī)則將數(shù)據(jù)傳遞與顯示功能，進(jìn)而顯示出當(dāng)前的數(shù)據(jù)信息，如溫度的數(shù)據(jù)信息與設(shè)定好的溫度標(biāo)準(zhǔn)有所偏差，則會(huì)采取相應(yīng)的處理方式（溫度高則停止運(yùn)行降溫、溫度低進(jìn)行加熱），進(jìn)而保證溫度控制系統(tǒng)的運(yùn)行目的落實(shí)。

4單片機(jī)溫度控制操作要點(diǎn)

（1）單片機(jī)與傳感器結(jié)合操作要點(diǎn)。單片機(jī)之所以能夠?qū)I(yè)的溫度進(jìn)行控制，其主要原因就是對(duì)于傳感器的結(jié)合，傳感器是整個(gè)單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)作業(yè)的最前端，其精確性需要十分嚴(yán)格的防護(hù)，在保證傳感器的精確性前提下，反饋至單片機(jī)的數(shù)據(jù)也同樣精確，進(jìn)而通過合理的分析，可以使單片機(jī)溫度控制的精準(zhǔn)度得到最大保證。

（2）硬件閉環(huán)控制系統(tǒng)要點(diǎn)。硬件閉環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)在于作業(yè)速度較快，對(duì)于溫度的測量比單片機(jī)效率更高，但缺點(diǎn)在于其精確性不足，且其安裝調(diào)試的工作，因?yàn)樵O(shè)計(jì)線路的復(fù)雜也相對(duì)困難，在操作方面也比較考驗(yàn)專業(yè)性技術(shù)，因此其不適用于日常的溫度控制之中。

5單片機(jī)溫度控制研發(fā)運(yùn)用

（1）系統(tǒng)硬件開發(fā)運(yùn)用。從現(xiàn)代化工業(yè)，對(duì)于單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的使用現(xiàn)況中來看，當(dāng)前實(shí)際運(yùn)用中存在一頓的缺陷，例如示警不足。在現(xiàn)代單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)中，其本身具備自行分析當(dāng)前數(shù)據(jù)與設(shè)定數(shù)據(jù)差異的功能，而當(dāng)兩項(xiàng)數(shù)據(jù)產(chǎn)生了差異后，單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)對(duì)于情況的提示形式的醒目性不足，造成異常延遲處理、異常惡化的現(xiàn)象，因此為保障單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量，可以通過增加示警器來對(duì)溫度數(shù)據(jù)差異現(xiàn)象進(jìn)行警報(bào)通知，最快速度的控制或處理異常現(xiàn)象。

（2）系統(tǒng)軟件開發(fā)運(yùn)用。單片機(jī)作為計(jì)算機(jī)的一種，其系統(tǒng)主要程序語言為C語言，通過C語言的程序組成相應(yīng)的控制模塊，進(jìn)而對(duì)硬件產(chǎn)生指令使其運(yùn)作。由此可見，對(duì)于單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)優(yōu)化，深層的優(yōu)化項(xiàng)目就是系統(tǒng)軟件的優(yōu)化，進(jìn)而從單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的軟件指令精確，完成對(duì)單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)硬件的行為精細(xì)，最終保障了整體系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。

（3）溫度檢測系統(tǒng)開發(fā)。在目前的工業(yè)溫度檢測系統(tǒng)的運(yùn)行當(dāng)中，傳感器的使用實(shí)際上以及達(dá)到了一定的成熟高度，而且具有自身的一定理解，但依舊存在一些不足之處，例如冷端補(bǔ)償?shù)募夹g(shù)工作，此項(xiàng)技術(shù)工作，主要是為了保證傳感器在溫度變化的環(huán)境下，能夠通過該項(xiàng)技術(shù)，使傳感器保持一定的衡溫狀態(tài)，進(jìn)而對(duì)自身的運(yùn)作狀態(tài)起到保障。

6結(jié)語

在現(xiàn)代社會(huì)的高速發(fā)展下，當(dāng)前工業(yè)領(lǐng)域?qū)τ谧陨淼纳a(chǎn)質(zhì)量要求更加嚴(yán)格，其中對(duì)于溫度控制是首當(dāng)其沖的重點(diǎn)。就目前工業(yè)的溫度控制作業(yè)而言，最常用的方式是單片機(jī)與傳感器搭配的溫度控制系統(tǒng)，而目前工業(yè)對(duì)于單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的使用還存在一定的缺陷，因此需要通過一定的認(rèn)知，對(duì)不足之處進(jìn)行延伸性研究。