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单片机在温控系统中应用探究 摘要：温度控制是指采取一定的措施对温度加以控 制，使其满足人类的需求。单片机技术的发展为温度控制系 统的研究带来了新的发展。单片机以其性能优良、价格低廉、 设计方便等优点受到人们的青睐。本文主要对温控系统中的 单片机应用进行研究，分析单片机在温控系统中的应用原 理，并对具体的应用场景进行讨论。 关键词：单片机；温控系统；应用 中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号： 1674-7712 (2013) 08-0000-01 一、引言 温度控制是人们在不同的生产应用中对温度提出的要 求，已经涉及到生活和生产的各个领域，如粮仓的温度控制 系统、空调温度控制系统等。在当前的温度控制领域，还普 遍采用的是传统的温度检测和控制方式，涉及到人工操作的 步骤较多，这样就造成了一个严重的弊端：人工的方式难以 保证对温度控制的实时性和准确性，很容易在温度的控制过 程中发生错误，造成严重的后果。同时传统的温度控制方式 还有运行成本高的缺点。单片机技术的发展给人类在控制领 域的创新带来了新的动力。单片机以其卓越的性能和低廉的 价格受到广泛的关注，目前已经成功的应用与很多与生产、 生活密切相关的领域。单片机在温控系统中的应用也是一个 创新。它能够有效的克服传统的温度控制系统的缺点，提高 温度控制系统的准确度和实时性，同时单片机的大规模应用 能够有效的降低温度控制系统的成本，使得温度控制的实现 更加便捷。 二、基于单片机的温控系统组成及原理 单片机在温度控制系统中的应用主要是起到对采集的 信号进行接受，并且对其做出处理的过程。一个基于单片机 的温度控制系统需要包含以下几个主要部分：温度传感器， 信号链路，单片机。在实现单片机对温度的控制个时，其过 程主要可以分为以下三个步骤。首先，温度传感器对所需进 行温度控制的区域进行温度参数的采样，并且经过温度传感 器的处理将温度参数信息转换为电压强度信号，然后这些电 压信号经过通信链路传送到模数转换模块，经过这一过程的 信号变为数字信号，然后数字信号从单片机的输入引脚进入 单片机进行处理，单片机需要根据预先设定的门限电压值和 输入的电压值进行综合的判断分析，并且将下一步的控制信 息通过单片机的输出引脚传递给加热装置的控制器，完成一 次温度控制的过程。 在实际的应用中，这个温度控制的过程是实时循环实现 的。也正是通过这种实时性的检测一一控制一一检测的过 程，实现了对于温度的控制。在温度控制的过程中，所有的 控制都是自动完成的，不需要人的参与，这对于降低温度控 制系统的误差、提高温度控制系统的可靠性有着重要作用。 三、单片机在汽车温控系统中的应用 单片机在温控系统中的应用具有范围广、设计方便、成 本低廉等优点，因此，在各个领域的温控系统中，单片机都 发挥着重要的作用，为改善温控系统的整体性能做出了重要 贡献。以单片机在汽车温控系统中的应用为例，详细分析单 片机在温控系统中的设计流程，以及基于单片机的温控系统 的软硬件实现。 在汽车温控系统中，选取汽车内的温度为温度控制的对 象，汽车内的制冷设备为温度控制的控制端。主要功能是实 现对于汽车内温度的调整，达到控制车内温度的目的。在汽 车温控系统的硬件部分主要有传感器和单片机两个主要部 分，并且还有配套的开关、报警电路、显示装置等。单片机 选取AT89系列的低功耗、性能良好的单片机。 （一）系统前向通道。系统的前向通道主要是实现对于 汽车内温度参数的采集工作，并且将这些经过模数转换的数 字信号送入单片机。传感器采用的是灵敏度较高的JUMU90 系列，该系列的单片机具有可检测范围大、检测精度高、输 出电压稳定等优点。模数转换器选用的是AD571系列，该系 列的模数转换器的性能较好，能够满足对汽车内温度的控制 要求。在传感器采集温度参数以后，会将这些参数信息转换 成电压值表示的信号（精度控制在0.3%以内），这些模拟的 信号经过AD转换模块，会将原始的电压值转换为数字的信 号，也就是普通的二进制码。然后这些数字信号向单片机的 输入引脚传输，在单片机的使能引脚检测到低电平时，便接 收来自输入引脚的数值信息，这就完成了汽车温控系统的系 统前向通道，将车内的温度参数数据传送到单片机内。 （二） 系统的后向通道。系统的后向通道主要实现单片 机的控制信息向制冷（热）设备的传送。在后向通道中，主 要应用的是DAC1020型号数模转换芯片，而且由于单片机与 数模转换器之间存在位数的差别，因此需要在单片机与模数 转换器之间加入一个外置锁存器，其主要功能是对数据进行 暂存，避免出现溢出，保证温度控制系统的性能和温度控制 的效果。 （三） 软件系统设计。软件设计部分是整个温度控制系 统设计的重要部分，主要分为接口软件的编写以及单片机控 制软件的编写。在汽车温度控制