基于電子信息工程的溫控應用研究

周 鑫

（江蘇聯宏智慧能源股份有限公司，江蘇 南京210046）

溫度是一個用來描述物體的冷熱程度的物理量，在工農業生產中，是一個重要的參數，不僅能夠提高產品的生產效率，還能夠提高國民經濟，促進我國經濟的飛速發展。隨著信息化的不斷發展，溫控應用將不止出現在工農業中，也會逐漸向其它領域靠近。

1 硬件在溫控方面的應用

（1）ADC0809轉換器。ADC0809轉換器是逐次逼近型A/D轉換器，分辨率為8位，可以直接微機總線相連接，采用單一的5V電源供電。ADC0809轉換器的內部有8個鎖存器控制的模擬開關，可分別和8個5V以內的電壓進行轉換，并且內部還有比較器、地址鎖存與譯碼器等等，是目前國內應用最廣泛的8位通用A/D芯片。

（2）LM324放大器。LM324放大器的價格相對比較便宜，并且其本身還具有真差動輸入的功能，和傳統放大器相比較，LM324放大器可以在低到3.0V或高到32V的電源下工作，靜態電流為MC1741的五分之一。工模輸入范圍包括負電源，這就直接消除了在許多應用場合中采用外部元件的必要。LM324放大器的輸入端還具有靜電保護功能，能夠有效保障輸入輸出端的靜電控制。[1]

（3）DS18S20數字溫度計。DS18S20數字溫度計具有很多的獨特技術性能，例如其獨特的單線接口方式，在與微處理器連接時，僅需一條口線就可以完成雙向通訊；適應電壓的范圍更加寬廣；測量結果可以直接將數字信號輸出來，且具有較強的抗干擾能力。

（3）LED顯示器。LED數碼顯示管是在單片機應用中最常見的輸出器件之一，并且在生活中應用十分廣泛。若是操作者需要顯示一段數字和字符組成的內容，就可以選擇LED顯示器，與傳統的顯示器相比較，LED顯示器具有成本低、配置比較靈活等優點。LED是由發光二極管組成的顯示屏，當發光二極管導通時，顯示器上就會出現各種各樣的字符。溫控應用中常使用的LED顯示器分成7段和米字段。這種顯示器有共陰極和共陽極之分，LED顯示器的二極管和陰極相連接，所以共陰極一般接地，當發光二極管的陽極是高電平時，該部位的數據也會被顯示出來。LED數碼顯示管的原理就是依據發光二極管，但由于數碼管各段在同樣的驅動電壓時，各段正向電流不相同，所以發光強度不同，所有段的發光強度值中最大值與最小值的比叫做發光強度比，比值在1.5-2.3之間。另外，LED數碼顯示管也會根據發光二極管的材料不同，將正向電壓控制在1.5V-2V之間，也將電流控制在10MA-40MA之間，10MA是在靜態顯示時的數值，而40MA是動態時的數值。[2]

2 軟件在溫控方面的應用

溫控的軟件部分主要由顯示流程、按鍵流程、子程序流程和主程序路程所組成。主程序流程的原理就是在信號輸入的時候，將整個程序啟動，并按照內部編好的程序進行有序的運行，以達到程序設計的目的；緊接著就是子程序流程，中斷子程序流程主要是為了保證程序在有序運行時能夠隨時被中斷，從而進一步完善系統；按鍵流程顧名思義，需要人為調整，主要指通過人為外部按鍵來來調整整個系統的溫度，從而實現操作者對溫度的及時控制；最后就是顯示流程了，就是將接受到的數據顯示給操作者，讓其能夠充分掌握溫控運行的實時情況，并進行實時監控。

3 系統調試

只有將單片機的所有部位都調整好之后，才能進入系統的調試階段，在此階段中，主要分成了兩個部分：硬件調試和軟件調試。

（1）硬件調試。硬件運行和軟件運行在溫控應用中是相輔相成的。一般情況下，我們會首先排除硬件運行上的障礙，硬件故障包括短路、元件損壞、電源故障等，出現這些故障之后，只需要仔細核對原理圖就能解決。另外，在處理電源引起的故障時，要單獨調試，只有確定單獨調試中不會出現任何問題后，才能放到應用的過程中。此外，硬件調試又分為靜態調試和在線調試。

（2）軟件調試。軟件調試分成綜合調試、程序計算調試和I/O程序處理調試三種調試手段。在這方面主要會出現三個問題：第一是程序不響應式的中斷；第二是最終的結果有誤；第三是以連續的方式運行時，目標系統無法得到結果。程序不響應式的中斷，并且在運行時不執行中斷程序，在斷點時也沒有觸碰到斷點，原因應該是中斷寄存器的初始值設置有誤，促使程序不能及時發出中斷的請求，要想解決這個問題，就需要修改寄存器的初始值數據；最終的結果有誤可能是人為控制有誤造成的，需要嚴格把控每一個操作環節；目標系統得不到結果可能是因為在某一個環節造成了死循環，要想解決這一問題，就必須從程序的源地址開始排查，直到找到程序出現失誤的具體位置，并予以解決。[3]

4 結語

綜上所述，隨著我國逐漸步入信息化時代，信息技術也進入到了各行各業中，我國的溫控應用也得到了飛速的發展，國外的溫控應用也日漸成熟。盡管我國近幾年生產出了許多良好的溫控產品，但由于價格等原因，還沒有完全應用到人們的日常生活中。因此，研究人員只有經過不斷的實踐，降低溫控產品的成本，向生產效率的方向邁進，才可以讓溫控產品全面進入人們的生活中，從而提升國民經濟，促進我國信息化時代的高速發展。