基于单片机的温度控制系统设计

王维佳

摘要

单片机是典型的嵌入式微控制器，它相当于一个微型的计算机。它不需要外接其他硬件，在消耗上更节约成本，且体积小。在运用方面具有操作简单和灵活性强的强大优势。而在温度控制系统方面，同样具有便捷灵活有利条件，且应用范围较广。就目前而言，当前最需要解决的首要核心就是如何对待测温度进行实时采样、确保数据的准确传输、对所测温度场进行有效的控制等。本文针对单片机的温度控制系统设计进行简单分析和实践。

【关键词】单片机 温度控制系统 设计

现今时代，随着科学技术的不断发展和提高，轻重工业水平日渐完善，对环境污染也造成极大的影响，导致温室效应日渐加重等一系列严重自然灾害。所以，温度控制一直是我们首要关注的的方面。要知道，温度是表示物体冷热程度的物理量，它不仅存在于我们的日常生活中，在各行各业也是有着一定的影响。诸如在农业方面，温度的差异直接会影响农作物的成长与栽培。所以温度控制系统一直为各行各业在探索用加以应用。对此我们选用操作简单和灵活性强的单片机。

1 单片机温度控制系统原理

单片机是一款嵌入式微控制器，它相当于一个微型的计算机装置。体积小，在不需要外接任何硬件的条件下，更节约成本。在温度控制系统中打磨片机更是不可缺少的核心。

在生活中，温度靠人体传感获取信息，在机器中也同样道理。将温度信息转化为信号，并利用传感器进行感知，整合信息传递给工作人员进行合理控制。有了单片机就可以通过对温度的相关信息，进行系统转换分析，在与预设温度对比前提下，单片机温度控制系统对温度进行合理调节控制，并对温度值差异变化进行实时检测，最后详细整理控制数据。图1为单片机温度控制系统的整体设计。

1.1 数据采集模块设计

单片机温度控制系统在数据采集此模块中，主要是利用通过对温度信息的收集，再将收集统计的信息在A/D转换器下转换成清晰的数据，最后向单片机进行整合上传。系统运行过程中，会选取多中样本进行持续性数据收集，经过连续性转换之后来判断所得数据是否合乎规格，若数据不能达标，将继续循环操作。

1.2 数据处理模块设计

单片机温度控制系统在此模块中，主要起到数据显示整理与数字滤波等功能，其流程是在发挥A/D转换之后的数据处理过程，在此操作中，数字滤波为核心重点。通过数据转换后，之前收集到的模拟数据会被单片机进行接收，并对采集的样本数据进行反复验收，以求将偏差值降到最低。大大提升精准度。

2 单片机温度控制系统检测方式

依据不同种类的要求标准，在温度检测控制方面也存在着一定的差异。例如，温度控制系统的温度检测方式可以分为以下两类：接触式监测方法和非接触式检测方法。在各大行业运用温度控制系统的过程中，采用接触式温度检测方法的主要因素有以下几种：

（1）因物体达到一定温度体积开始膨胀类型的膨胀式温度检测仪表;

（2）因热电效应的选用的热电偶温度检测仪表。

另一类非接触式温度检测方法则以物体的热辐射特性为先决条件，它与热辐射特性和温度之间的对应关系紧密相连。在不同条件下，人们大多都需要依据对物质温度的检测结果做参照，再现实环境的情况作对比，并进行合理调整。在以详细记录相关数据为基础的条件下，为后期工作人员在工作中的对照查询和使用提供有利因素。

3 单片机温度控制系统功效

单片机作为温度控制系统中的核心重点，在各行各业生产发展领域的温度控制工作中发挥着不可缺少的核心作用。在对单片机温度控制系统进行实践探索的过程中，我们对它的强大功效有了进一步的发现和收集。

3.1 数据采集与整理

在单片机温度控制系统运行的过程中，单片机是温度检测主要工具。在单片机温度控制系统完成对当前温度的检测工作后，温度控制系统可便可以依靠一定的传输媒介，将之前检测到的数据进行整理汇总传送给监控人员。在系统设置的过程中，控制人员需要可以参照以往搜集的数据，结合现状通过对温度进行适时调整，以总结并创建出不同种类、不同环境、不同领域的温度控制系统模式。在各大生产领域中都能做到对所生产物品的温度合理控制，构建一层隐形的保险。在农业生产方面，因为有了单片机温度控制系统的运行，大幅度的提升了农产品的产量。

3.2 抗干扰设计

单片机温度控制系统在软件程序编程中设置了强大的“抗干擾”功能。在各大行业进行生产的流程作业中，由于机器运作种类繁多，在接收数据信号的过程中难免会产生干扰。针对这一情况，单片机温度控制系统将采取两种方法处理问题：数字滤波器与按键消抖。

数字滤波器主要是将输入的笼统数据运用科学的运算法则进行详细专业的计算，最终转换成另一组具有一定科学权威性的数据信息。接下来对此信息进行再滤波处理，最终得到安全性强、可靠度高的数据结果。

按键消抖则是一种依靠硬件电路、软件来达到抗干扰的效果的另一种途径。为了将收集的数据信息的安全性、稳定性提升到最高，或是在工业机械化生产中干扰激起强烈的情况下，部分行业也会采用依靠电路设备或软件设备。这种方法在抗干扰消抖的效果方面，能够在最终统计中得到安全保险的数据。

4 结束语

现今时代，随着我国信息技术不断强大，科学技术不断完善，我国各行各业的生产力水平不断提升，各行业机器设备也在不断发展和优化。单片机温度控制系统通过单片机微型计算机和系统运行模式对温度进行合理化的衡量与调整。对社会生产力水平的提升起到不可或缺的重要作用。对各行业不同环境的系统流程化生产线中也是不可缺少的温度监控小卫士。

参考文献

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