基于单片机的温度控制系统研究

姬翔

【摘要】 随着我国社会科技的不断创新，智能化系统也逐渐在人们的生活和生产中普及。由于现代化技术不断进步，人们对温度的测量和调控也越来越重视，对于在工作过程中如何快速的测量温度，以及对工作环境的温度进行有效调控等相关问题是目前需要解决的问题。本文通过对基于单片机的温度控制系统进行了研究和分析，并相应提出了一些观点。

【关键词】 单片机 温度控制系统 探究

由于现阶段科技的快速发展，对目前智能化技术提出了新的要求。温度与人们生活息息相关的，一些测量温度的产品也随着社会科技的不断进步而变化着。由于现代化工农业的发展，及人们对于生活环境的要求的逐渐提高，对于在实际工作环境中如何对温度进行测量和传输的问题，是急需解决的。由于科技的创新，单片机的发展十分迅速，如今人们的生活中也广泛运用着单片机，为了满足各种需求，单片机的种类也越来越多，并且单片机在温度控制中也有很大作用。

一、单片机的温度控制系统的发展

1.1温度测量和控制的发展趋势

温度是与人们生活息息相关的，并且在很多生产过程中都要对温度进行测量和控制。随着现代工农业生产的发展趋势，以及人们对生活环境要求的不断提高，目前人们急需测量和控制温度的系统。由于现代科学技术的快速发展，越来越多的数字化和智能化的温度测量技术在人们的生活和生产中得到运用。但还是国内还是有很多地区的温度检测技术比较落后，还是在利用传统的水银温度计或动圈仪表等仪器进行温度检测，但这些仪器的测量精度比较低，操作也不方便，所以就导致了温度控制系统与科技发展不相符，从而造成了企业经济上的损失。随着近年来，单片机在温度检测中的应用发展迅速，人们的生活和生产中也得到了大量的使用。由于单片机在温度测量和控制中方便、快捷、准确的优势，逐渐成为了最为普遍的现代温度测量产品。

1.2单片机对于温度控制的方式

现阶段比较常见的温度控制的方式包括有三种：（1）单纯的利用硬件设备来进行闭环温度控制系统（2）利用可编程逻辑器件或者复杂可编程逻辑器件所搭建的温度控制系统（3）采用较国精密的温度传感器与单片机的相结合的温度控制系统。由于社会科技发展的需求，通常是采用第三种方式来进行温度的测量和控制。这种温度控制的方式是利用温度传感器对所要测量的温度进行采集，然后再将采集后的数据连接到单片机，再由单片机将接收到的数据显示在屏幕上。单片机也可以利用相同原理实现对温度的控制。

二、单片机的温度控制系统

1、单片机温度控制的原理。温度传感器作为温度测量和控制系统的主要载体，其工作过程是将采集的温度数据信息转送到电路中，然后将温度数据信息转为电信号，最开始的电压信号是比较微小的，初级电压会通过放大电路，从而将微小的电信号放大，并由带通滤波电路将一些杂波信号过滤掉，最后由终级放大电路将电信号放大至单片机所能采集的电压范围之内。单片机是通过DA放大器将电压信号转化为数字信號的，然后再由已经编辑好的程度将数字信号显示在操作屏幕上。一般情况为了保证测量的温度是准确的，会将最后测量出的温度与之前测量的温度进行对比，然后再由PID算法来计算出这两个温度之间的差值大小，将这个差值利用单片机的IO口来输出，最后转化为一个温度控制量，单片机就可以通过这个数值大小来调节电路通电的时间，以及对环境加热的功率，就能有效测量和控制环境温度的大小。

2、单片机温度控制系统的硬件电路 。单片机温度控制系统的硬件构成主要是有温度传感器电路、DA转化电路、放大电路、带通滤波电路以及一些其他的开关电路等。通常情况是为了符合其他不同的设计要求，也可以在单片机系统中配置其他的电路或系统。比如可以利用一些矩阵电路来进行对键盘的控制，或者是利用蜂鸣器来对温度的高低进行警报，也可以利用相应的液晶显示屏将所测量的温度显示在屏幕上。所以说，可以通过构建不同的外围配置来更好地实现单片机对温度的控制。

3、单片机温度控制系统相关的软件开发。单片机温度控制系统的相关的软件开发主要是利用C语言来进行温度的控制。单片机可以利用C语言编程来对温度采集的频率进行有效的控制，也可以通过显示温度的信息以及控制温度的大小。单片机温度控制系统的程度包括主程序和子程序，主程度是针对单片机的初始化，以及对读取温度信息、处理温度和存储温度这些温度传感器的初始化设置。除此之外，还有对键盘操作和液晶显示屏的初始化。主程序的工作原理是利用循环查询的方式来对温度进行采集和控制，包括将温度显示在液晶屏幕上面。这些功能就是为了完成对温度的随时采集，并由温度传感器将代码传输到单片机，再经过单片机的处理后显示在液晶屏上。

结束语：随着社会科技的不断进步，温度控制产品也在日益更新，很多旧产品会由于人们的需求或功能的落后，而被新技术和新产品所取代。而单片机的温度控制系统的高效、快捷，能够帮助人们在生活或工农业生产中实时获取温度信息，以及对温度进行调控。

参 考 文 献

[1]殷斌. 基于单片机的温度控制系统的研究[J]. 机电工程，2015，（06）：887-890.

[2]王海宁. 基于单片机的温度控制系统的研究[D].合肥工业大学，2008.endprint