基于电子信息工程的温控应用研究

周 鑫

（江苏联宏智慧能源股份有限公司，江苏 南京210046）

温度是一个用来描述物体的冷热程度的物理量，在工农业生产中，是一个重要的参数，不仅能够提高产品的生产效率，还能够提高国民经济，促进我国经济的飞速发展。随着信息化的不断发展，温控应用将不止出现在工农业中，也会逐渐向其它领域靠近。

1 硬件在温控方面的应用

（1）ADC0809转换器。ADC0809转换器是逐次逼近型A/D转换器，分辨率为8位，可以直接微机总线相连接，采用单一的5V电源供电。ADC0809转换器的内部有8个锁存器控制的模拟开关，可分别和8个5V以内的电压进行转换，并且内部还有比较器、地址锁存与译码器等等，是目前国内应用最广泛的8位通用A/D芯片。

（2）LM324放大器。LM324放大器的价格相对比较便宜，并且其本身还具有真差动输入的功能，和传统放大器相比较，LM324放大器可以在低到3.0V或高到32V的电源下工作，静态电流为MC1741的五分之一。工模输入范围包括负电源，这就直接消除了在许多应用场合中采用外部元件的必要。LM324放大器的输入端还具有静电保护功能，能够有效保障输入输出端的静电控制。[1]

（3）DS18S20数字温度计。DS18S20数字温度计具有很多的独特技术性能，例如其独特的单线接口方式，在与微处理器连接时，仅需一条口线就可以完成双向通讯；适应电压的范围更加宽广；测量结果可以直接将数字信号输出来，且具有较强的抗干扰能力。

（3）LED显示器。LED数码显示管是在单片机应用中最常见的输出器件之一，并且在生活中应用十分广泛。若是操作者需要显示一段数字和字符组成的内容，就可以选择LED显示器，与传统的显示器相比较，LED显示器具有成本低、配置比较灵活等优点。LED是由发光二极管组成的显示屏，当发光二极管导通时，显示器上就会出现各种各样的字符。温控应用中常使用的LED显示器分成7段和米字段。这种显示器有共阴极和共阳极之分，LED显示器的二极管和阴极相连接，所以共阴极一般接地，当发光二极管的阳极是高电平时，该部位的数据也会被显示出来。LED数码显示管的原理就是依据发光二极管，但由于数码管各段在同样的驱动电压时，各段正向电流不相同，所以发光强度不同，所有段的发光强度值中最大值与最小值的比叫做发光强度比，比值在1.5-2.3之间。另外，LED数码显示管也会根据发光二极管的材料不同，将正向电压控制在1.5V-2V之间，也将电流控制在10MA-40MA之间，10MA是在静态显示时的数值，而40MA是动态时的数值。[2]

2 软件在温控方面的应用

温控的软件部分主要由显示流程、按键流程、子程序流程和主程序路程所组成。主程序流程的原理就是在信号输入的时候，将整个程序启动，并按照内部编好的程序进行有序的运行，以达到程序设计的目的；紧接着就是子程序流程，中断子程序流程主要是为了保证程序在有序运行时能够随时被中断，从而进一步完善系统；按键流程顾名思义，需要人为调整，主要指通过人为外部按键来来调整整个系统的温度，从而实现操作者对温度的及时控制；最后就是显示流程了，就是将接受到的数据显示给操作者，让其能够充分掌握温控运行的实时情况，并进行实时监控。

3 系统调试

只有将单片机的所有部位都调整好之后，才能进入系统的调试阶段，在此阶段中，主要分成了两个部分：硬件调试和软件调试。

（1）硬件调试。硬件运行和软件运行在温控应用中是相辅相成的。一般情况下，我们会首先排除硬件运行上的障碍，硬件故障包括短路、元件损坏、电源故障等，出现这些故障之后，只需要仔细核对原理图就能解决。另外，在处理电源引起的故障时，要单独调试，只有确定单独调试中不会出现任何问题后，才能放到应用的过程中。此外，硬件调试又分为静态调试和在线调试。

（2）软件调试。软件调试分成综合调试、程序计算调试和I/O程序处理调试三种调试手段。在这方面主要会出现三个问题：第一是程序不响应式的中断；第二是最终的结果有误；第三是以连续的方式运行时，目标系统无法得到结果。程序不响应式的中断，并且在运行时不执行中断程序，在断点时也没有触碰到断点，原因应该是中断寄存器的初始值设置有误，促使程序不能及时发出中断的请求，要想解决这个问题，就需要修改寄存器的初始值数据；最终的结果有误可能是人为控制有误造成的，需要严格把控每一个操作环节；目标系统得不到结果可能是因为在某一个环节造成了死循环，要想解决这一问题，就必须从程序的源地址开始排查，直到找到程序出现失误的具体位置，并予以解决。[3]

4 结语

综上所述，随着我国逐渐步入信息化时代，信息技术也进入到了各行各业中，我国的温控应用也得到了飞速的发展，国外的温控应用也日渐成熟。尽管我国近几年生产出了许多良好的温控产品，但由于价格等原因，还没有完全应用到人们的日常生活中。因此，研究人员只有经过不断的实践，降低温控产品的成本，向生产效率的方向迈进，才可以让温控产品全面进入人们的生活中，从而提升国民经济，促进我国信息化时代的高速发展。