基于單片機的溫度控制系統研究

姬翔

【摘要】 隨著我國社會科技的不斷創新，智能化系統也逐漸在人們的生活和生產中普及。由于現代化技術不斷進步，人們對溫度的測量和調控也越來越重視，對于在工作過程中如何快速的測量溫度，以及對工作環境的溫度進行有效調控等相關問題是目前需要解決的問題。本文通過對基于單片機的溫度控制系統進行了研究和分析，并相應提出了一些觀點。

【關鍵詞】 單片機 溫度控制系統 探究

由于現階段科技的快速發展，對目前智能化技術提出了新的要求。溫度與人們生活息息相關的，一些測量溫度的產品也隨著社會科技的不斷進步而變化著。由于現代化工農業的發展，及人們對于生活環境的要求的逐漸提高，對于在實際工作環境中如何對溫度進行測量和傳輸的問題，是急需解決的。由于科技的創新，單片機的發展十分迅速，如今人們的生活中也廣泛運用著單片機，為了滿足各種需求，單片機的種類也越來越多，并且單片機在溫度控制中也有很大作用。

一、單片機的溫度控制系統的發展

1.1溫度測量和控制的發展趨勢

溫度是與人們生活息息相關的，并且在很多生產過程中都要對溫度進行測量和控制。隨著現代工農業生產的發展趨勢，以及人們對生活環境要求的不斷提高，目前人們急需測量和控制溫度的系統。由于現代科學技術的快速發展，越來越多的數字化和智能化的溫度測量技術在人們的生活和生產中得到運用。但還是國內還是有很多地區的溫度檢測技術比較落后，還是在利用傳統的水銀溫度計或動圈儀表等儀器進行溫度檢測，但這些儀器的測量精度比較低，操作也不方便，所以就導致了溫度控制系統與科技發展不相符，從而造成了企業經濟上的損失。隨著近年來，單片機在溫度檢測中的應用發展迅速，人們的生活和生產中也得到了大量的使用。由于單片機在溫度測量和控制中方便、快捷、準確的優勢，逐漸成為了最為普遍的現代溫度測量產品。

1.2單片機對于溫度控制的方式

現階段比較常見的溫度控制的方式包括有三種：（1）單純的利用硬件設備來進行閉環溫度控制系統（2）利用可編程邏輯器件或者復雜可編程邏輯器件所搭建的溫度控制系統（3）采用較國精密的溫度傳感器與單片機的相結合的溫度控制系統。由于社會科技發展的需求，通常是采用第三種方式來進行溫度的測量和控制。這種溫度控制的方式是利用溫度傳感器對所要測量的溫度進行采集，然后再將采集后的數據連接到單片機，再由單片機將接收到的數據顯示在屏幕上。單片機也可以利用相同原理實現對溫度的控制。

二、單片機的溫度控制系統

1、單片機溫度控制的原理。溫度傳感器作為溫度測量和控制系統的主要載體，其工作過程是將采集的溫度數據信息轉送到電路中，然后將溫度數據信息轉為電信號，最開始的電壓信號是比較微小的，初級電壓會通過放大電路，從而將微小的電信號放大，并由帶通濾波電路將一些雜波信號過濾掉，最后由終級放大電路將電信號放大至單片機所能采集的電壓范圍之內。單片機是通過DA放大器將電壓信號轉化為數字信號的，然后再由已經編輯好的程度將數字信號顯示在操作屏幕上。一般情況為了保證測量的溫度是準確的，會將最后測量出的溫度與之前測量的溫度進行對比，然后再由PID算法來計算出這兩個溫度之間的差值大小，將這個差值利用單片機的IO口來輸出，最后轉化為一個溫度控制量，單片機就可以通過這個數值大小來調節電路通電的時間，以及對環境加熱的功率，就能有效測量和控制環境溫度的大小。

2、單片機溫度控制系統的硬件電路 。單片機溫度控制系統的硬件構成主要是有溫度傳感器電路、DA轉化電路、放大電路、帶通濾波電路以及一些其他的開關電路等。通常情況是為了符合其他不同的設計要求，也可以在單片機系統中配置其他的電路或系統。比如可以利用一些矩陣電路來進行對鍵盤的控制，或者是利用蜂鳴器來對溫度的高低進行警報，也可以利用相應的液晶顯示屏將所測量的溫度顯示在屏幕上。所以說，可以通過構建不同的外圍配置來更好地實現單片機對溫度的控制。

3、單片機溫度控制系統相關的軟件開發。單片機溫度控制系統的相關的軟件開發主要是利用C語言來進行溫度的控制。單片機可以利用C語言編程來對溫度采集的頻率進行有效的控制，也可以通過顯示溫度的信息以及控制溫度的大小。單片機溫度控制系統的程度包括主程序和子程序，主程度是針對單片機的初始化，以及對讀取溫度信息、處理溫度和存儲溫度這些溫度傳感器的初始化設置。除此之外，還有對鍵盤操作和液晶顯示屏的初始化。主程序的工作原理是利用循環查詢的方式來對溫度進行采集和控制，包括將溫度顯示在液晶屏幕上面。這些功能就是為了完成對溫度的隨時采集，并由溫度傳感器將代碼傳輸到單片機，再經過單片機的處理后顯示在液晶屏上。

結束語：隨著社會科技的不斷進步，溫度控制產品也在日益更新，很多舊產品會由于人們的需求或功能的落后，而被新技術和新產品所取代。而單片機的溫度控制系統的高效、快捷，能夠幫助人們在生活或工農業生產中實時獲取溫度信息，以及對溫度進行調控。

參 考 文 獻

[1]殷斌. 基于單片機的溫度控制系統的研究[J]. 機電工程，2015，（06）：887-890.

[2]王海寧. 基于單片機的溫度控制系統的研究[D].合肥工業大學，2008.endprint