浅谈嵌入式数字温控系统设计

王瑞

摘要：嵌入式数字温控系统在其测量精度与操作上具有十分明显的优势，尤其是随着简易操作理念的不断推进发展，就需要对温控系统进行操作简化和精度提升。对于嵌入式数字温控系统而言，因为能够对温度进行测量，并且其测量精度较高，在温控系统数字解读上的操作较为简便，本文主要研究了嵌入式数字温控系统设计。

关键词：嵌入式 数字温控 系统设计

中图分类号：TP273.5 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）12-0157-01

1 嵌入式数字温控系统概述

目前，嵌入式温控采用AT89S51系统支持在系统可编程序功能，而且其能够与通用点偏激指令和引脚进行兼容，在温度测点方面，其可以通过两个DS18B20实现双点位的温度测量。在时间系统的选择上，主要通过以5-6个LED通过按键操作实现对不同显示模式之间的操作，其中模式包括时间和温度以及年月日以及日历等。

2 嵌入式温控系统硬件设计

文中我们提到，本文所研究设计的温度控制系统主要以单片机作为主控制器，来连接温度检测以及时间电路和人机交互接口。对于该系统在处于正常工作的状态下，通过单线总线进行温度检测器数值的读取，并通过总线将时间和日历数据进行读取。当存在温度和时间达到之前所设置的临界点时，单片机将作出对应的反应，从而激活系统的报警系统，将报警信号传递至报警电路上实现报警行为。

在嵌入式溫控系统硬件设计上，主机电路由于其主要负责微控制器和人机交互接口，因此其再设计上应当包括：时间反馈、复位电路、显示电路以及人机交互按键等。对于系统始与复位电路而言。本系统中的系统用时钟作为整个系统的主要脉路，在选择上采用的是晶体振荡器，从而保障其在电路上能够实现对称，在对系统功率消耗问题的研究上，为了保障耗能的最低化发展，本系统选择的是11MHz的晶体振荡器。复位电路上主要包括上电电路与手动电路两种。通过需求分析，在本系统中主要采用的是RC复位电路，也就是传统的一阶放电电路。在按键与显示电路的设计上，通过对嵌入式温控系统的功能需求问题的考量。在本系统设计中采用了5个数据管以及5个人机交互按钮开关。在通过对键盘/显示器的扫描来降低中央处理器的负荷，从而保障系统的稳定性和简易性，避免出现错误动作。显示部分主要作为扫描工作的主体，其设计上能够实现与众多LED之间的连接，因此在本系统的设计上主要采用了6个按键以及7个LED以保障扫描工作的良好实现。

3 嵌入式温度控制系统软件设计

在部分的研究过程中，为了保障本系统能够满足其功能需求，因此爱处理和设计上通过设置温度读取以及温度处理和显示和按键处理这四个部分。在温度值读取和时间设置上，是本文章所涉及的一个重点环节，这两个部分的操作实现主要依靠着AT89S51系统通过单线总线和DS18B20进行串行通讯实现对数据的传递和处理。

4 远程加载程序的设计

对于远程加载程序的设计问题上主要是利用了上文中所提到的在系统编程技术。在在系统编程技术的指引下能够实现在用户设计过程中对微控制器系统以及新系统功能问题的设置和重新编程，并且能够实现在线的程序传输和程序编制，能够将程序固件下载到任意程序存储器之中。在该部分的设计过程中，主要是电脑PC端通过串口进行命令的发送，例如擦除、编程等相关命令，在系统的到正确信息之后进行分析执行，从而实现加载的升级和更新。在远程加载程序的设计问题上主要采用了SM5964作为主控器，通过串口实现在系统编程技术的操作。

（1）系统控制寄存器。（2）FLASH控制寄存器（FCR，F7H）。（3）FLASH 高位地址寄存器（FAH ，F4H）和低位地址寄存器（FAL， F5H），FAH & FAL为ISP功能提供16位的FLASH地址。（4）FLASH数据寄存器（FDAT， F6H）。（5）FDAT寄存器为ISP功能提供8位数据。

在实现中，系统只是根据PC机发来命令执行相应的功能，根据命令执行情况向PC机返回执行结果（执行成功还是失败）表1所示，当执行成功时向PC机发送AAH命令，当执行失败时，向PC机发送55H，通知PC重新执行。

在远程系统转接到在系统可编程序上的时候，就需要对串口进行初始化，在通过电脑端进行指令数据的发送，在本设计中串口的初始化状态设定为8位，波特1200。

5 结语

在实现环境温度检测的同时其所具备的报警系统还能够对温度的变化进行反馈报警，从而实现温度的良好控制，具有较高的性价比。对于嵌入式数字温控系统而言，其采用的是串行接口，这种串口几件构成系统能够保电路的操作和维修更为简便。

参考文献

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