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[摘 要]随着科技的不断进步，人们的生活有了极大的改善，当前人们对于温度的测量、控制都有了更高的要求。在当代社会中，无论是企业生产还是人们的日常生活，都离不开温度的测量与控制，因而在具体温度测量、控制时，需要保证温度采样的可靠、迅速，才能确保相关数据是有效的，并且能快速进行数据传输，便于及时分析研究。文章主要针对51单片机进行研究，预先控制温度，并结合监测温度的数据决定是否要进行冷端补偿，进而达到控制温度的目的，如此不但操作较为便捷，灵活性较强，并且可以极大地提升被控温度的技术指标。
[关键词]单片机 温度控制系统 设计
中图分类号：TP334.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）25-0140-01
人们生活水平的提高意味着人们对于生活品质有了更高的要求，越来越重视对温度的测量与控制。在日常生活中，如何能够准确快速地完成待测样本的采样工作，获得数据如何有效快速传输，测温的环境如何控制等都是当前值得我们研究探讨的重要问题[1]。目前在温度测量控制中单片机的使用范围较广，其能有效提升被控温度的技术指标，利于产品生产。科学信息技术的不断发展进步，更好的支持了单片机温度控制系统的发展，提供了技术上的支撑，单片机在今后的工业生产中拥有着巨大的发展前景。
1、单片机概述
单片机指的是微型计算机，其综合了CPU、RAM、ROM、中断系统等多部件一体，其虽然体积构造相对较小，但拥有的功能极为强大，在具体使用中，单片机只需要外加电源以及晶振就可以处理、控制数字。单片机是随着集成电路技术地不断成熟而衍生出来的，并还在不断发展中，其常用于进行优化改进劳动条件，尽量降低能耗，防止出现生产事故等，从而帮助企业获得良好的经济效益与技术指标。因而，单片机的使用极为广泛，其在工业发展中扮演着不可忽视的角色。
2、温度控制
2.1高精度温度传感器与单片机的结合
此种办法主要是借助单片机建立起人机界面，并且同时控制系统，随后可以进行相关数据的传输、处理分析等，使用高精度温度传感器采集、转换信号。在实际操作中，此种方法能够明显提升系统设备的运行效果，提高数据传输的精度，并且成本易于控制。因而在具体的应用中，使用温度传感器与单片机相结合的方式进行温度控制的较多。
2.2纯硬件闭环控制
在温度控制的多种方法中，纯硬件闭环控制是极为常见的，其主要优势在于系统运行流畅，速度快，能够有效减小控制时间，但同样的其缺点也较多，不但数据传输可靠性不强，进行温度控制的精度也较低，不够灵活，涉及到的线路也十分复杂，而且在进行系统安装调试时还存在很大的问题，故在具体工作中此种控制系统难以进行大规模推广。
2.3 FPGA/CPLD、选用IP内核的FPGA/CPLD
采用此种系统主要是借助FPGA/CPLD对待测样品的温度数据进行采集、显示以及储存起来，并展现出其A/D等功能，随后借助IP核完成信号测量分析 、人机交互等。该办法的主要优势是拥有紧凑的系统结构，只需要进行简单的操作便能够完成较为复杂的测量与控制工作，因而整体操作简单便捷又迅速。但其也存在一定的缺陷，主要体现在系统调试比较复杂，并且此系统的应用成本较高，相对来说性价比不强，若是企业采用此种系统，便需要加大成本投入[2]。
3、单片机的选取
3.1型号的选择
在温度控制系统中，单片机的型号是相当关键的，其对于温度控制系统有着巨大的影响。在单片机的选择上主要需要考虑性价比，运行速度、内存大小以及通用性等情况。在此，文章对以AT89S51作主控的单片机进行分析讨论。此单片机拥有良好的兼容性，并且其具有4KB片内的可编程F，此外，其還拥有较为先进的双全工串行通信接口。
3.2传感器
在本文中分析的单片机温度控制系统主要是借助DALLAS公司的温度传感器DS18B20展开温度数据采集工作的，其是一智能温度传感器，专门用于配置微处理器的。这种系统体积相对较小，并且接口较为方便，能够完成远距离数据传输，并且拥有较高的精准性，常被用于工业生产，居民日常生活乃至军事行业中的温度测量、控制工作，现逐渐推广到其他行业。
3.3系统框架结构简析
本系统包含的模块主要有电路驱动、显示、数据采集、单片控制、温度设置等。其中数据采集模块的功能主要是进行温度的实时采集，并将所获得的相关数据信息传递给单片机，随后由单片机对数据做出处理后再通过显示模块进行显示。设置模块的功能在于可以预定温度，当测量后发现系统的温度比预定的温度低时，单片机便能够控制电路进行相关加热操作，并且会以发出警报声的方式提示异常，而当温度加热达到预定的温度后，加热便会停止，便能够使得系统正常运行。因而可以发现，系统的不同模块都有自身特有的功能，将其组合在一起，能够更好地服务于单片机温度控制系统。
4、基于单片机的温度控制系统原理
在单片机温度控制系统的设计中，通过单片机完成温度测量与精准控制，借助十进制数码显示出来这一设计思路并不能获得良好的效果。因而，还需将人工设定的温度范围也输入到温度控制系统中，才能够将温度始终控制在预定的范围里。若是实际温度与设定温度有偏差，便会自动报警并执行正确的处理措施，有利于保证温度的稳定，进而实现温度控制。系统以单片机为主，并配备相关的辅助设施，能有助于实现预期的要求。此外，还可结合具体情况，搭配一些辅助元件，完善系统的功能[3]。
5、结束语
在当前的企业生产中，温度控制要求较高，单片机温度控制系统具有较强的实用性，其不但可以测量与控制温度，还可以进行提前设定温度，有利于提升企业的生产效率，有助于控制成本。单片机温度控制系统具有高效性，其在使用期间若是出现温度异常问题极易发现，能够及时进行处理，避免问题扩大化，拥有广阔的应用前景。
参考文献
[1] 史玲.基于单片机的温度控制系统的研究与实现[J].电子制作，2014（17）：9-10.
[2] 贺广治.基于单片机的温度控制系统的研究与实现[J].电子技术与软件工程，2016（10）：257-258.
[3] 张普光. 基于单片机的温度控制器设计与研究[D].西安电子科技大学，2008.
[关键词]单片机 温度控制系统 设计
中图分类号：TP334.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）25-0140-01
人们生活水平的提高意味着人们对于生活品质有了更高的要求，越来越重视对温度的测量与控制。在日常生活中，如何能够准确快速地完成待测样本的采样工作，获得数据如何有效快速传输，测温的环境如何控制等都是当前值得我们研究探讨的重要问题[1]。目前在温度测量控制中单片机的使用范围较广，其能有效提升被控温度的技术指标，利于产品生产。科学信息技术的不断发展进步，更好的支持了单片机温度控制系统的发展，提供了技术上的支撑，单片机在今后的工业生产中拥有着巨大的发展前景。
1、单片机概述
单片机指的是微型计算机，其综合了CPU、RAM、ROM、中断系统等多部件一体，其虽然体积构造相对较小，但拥有的功能极为强大，在具体使用中，单片机只需要外加电源以及晶振就可以处理、控制数字。单片机是随着集成电路技术地不断成熟而衍生出来的，并还在不断发展中，其常用于进行优化改进劳动条件，尽量降低能耗，防止出现生产事故等，从而帮助企业获得良好的经济效益与技术指标。因而，单片机的使用极为广泛，其在工业发展中扮演着不可忽视的角色。
2、温度控制
2.1高精度温度传感器与单片机的结合
此种办法主要是借助单片机建立起人机界面，并且同时控制系统，随后可以进行相关数据的传输、处理分析等，使用高精度温度传感器采集、转换信号。在实际操作中，此种方法能够明显提升系统设备的运行效果，提高数据传输的精度，并且成本易于控制。因而在具体的应用中，使用温度传感器与单片机相结合的方式进行温度控制的较多。
2.2纯硬件闭环控制
在温度控制的多种方法中，纯硬件闭环控制是极为常见的，其主要优势在于系统运行流畅，速度快，能够有效减小控制时间，但同样的其缺点也较多，不但数据传输可靠性不强，进行温度控制的精度也较低，不够灵活，涉及到的线路也十分复杂，而且在进行系统安装调试时还存在很大的问题，故在具体工作中此种控制系统难以进行大规模推广。
2.3 FPGA/CPLD、选用IP内核的FPGA/CPLD
采用此种系统主要是借助FPGA/CPLD对待测样品的温度数据进行采集、显示以及储存起来，并展现出其A/D等功能，随后借助IP核完成信号测量分析 、人机交互等。该办法的主要优势是拥有紧凑的系统结构，只需要进行简单的操作便能够完成较为复杂的测量与控制工作，因而整体操作简单便捷又迅速。但其也存在一定的缺陷，主要体现在系统调试比较复杂，并且此系统的应用成本较高，相对来说性价比不强，若是企业采用此种系统，便需要加大成本投入[2]。
3、单片机的选取
3.1型号的选择
在温度控制系统中，单片机的型号是相当关键的，其对于温度控制系统有着巨大的影响。在单片机的选择上主要需要考虑性价比，运行速度、内存大小以及通用性等情况。在此，文章对以AT89S51作主控的单片机进行分析讨论。此单片机拥有良好的兼容性，并且其具有4KB片内的可编程F，此外，其還拥有较为先进的双全工串行通信接口。
3.2传感器
在本文中分析的单片机温度控制系统主要是借助DALLAS公司的温度传感器DS18B20展开温度数据采集工作的，其是一智能温度传感器，专门用于配置微处理器的。这种系统体积相对较小，并且接口较为方便，能够完成远距离数据传输，并且拥有较高的精准性，常被用于工业生产，居民日常生活乃至军事行业中的温度测量、控制工作，现逐渐推广到其他行业。
3.3系统框架结构简析
本系统包含的模块主要有电路驱动、显示、数据采集、单片控制、温度设置等。其中数据采集模块的功能主要是进行温度的实时采集，并将所获得的相关数据信息传递给单片机，随后由单片机对数据做出处理后再通过显示模块进行显示。设置模块的功能在于可以预定温度，当测量后发现系统的温度比预定的温度低时，单片机便能够控制电路进行相关加热操作，并且会以发出警报声的方式提示异常，而当温度加热达到预定的温度后，加热便会停止，便能够使得系统正常运行。因而可以发现，系统的不同模块都有自身特有的功能，将其组合在一起，能够更好地服务于单片机温度控制系统。
4、基于单片机的温度控制系统原理
在单片机温度控制系统的设计中，通过单片机完成温度测量与精准控制，借助十进制数码显示出来这一设计思路并不能获得良好的效果。因而，还需将人工设定的温度范围也输入到温度控制系统中，才能够将温度始终控制在预定的范围里。若是实际温度与设定温度有偏差，便会自动报警并执行正确的处理措施，有利于保证温度的稳定，进而实现温度控制。系统以单片机为主，并配备相关的辅助设施，能有助于实现预期的要求。此外，还可结合具体情况，搭配一些辅助元件，完善系统的功能[3]。
5、结束语
在当前的企业生产中，温度控制要求较高，单片机温度控制系统具有较强的实用性，其不但可以测量与控制温度，还可以进行提前设定温度，有利于提升企业的生产效率，有助于控制成本。单片机温度控制系统具有高效性，其在使用期间若是出现温度异常问题极易发现，能够及时进行处理，避免问题扩大化，拥有广阔的应用前景。
参考文献
[1] 史玲.基于单片机的温度控制系统的研究与实现[J].电子制作，2014（17）：9-10.
[2] 贺广治.基于单片机的温度控制系统的研究与实现[J].电子技术与软件工程，2016（10）：257-258.
[3] 张普光. 基于单片机的温度控制器设计与研究[D].西安电子科技大学，2008.