基于電子信息工程的溫控應(yīng)用研究

周 鑫

（江蘇聯(lián)宏智慧能源股份有限公司，江蘇 南京210046）

溫度是一個(gè)用來描述物體的冷熱程度的物理量，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，是一個(gè)重要的參數(shù)，不僅能夠提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，還能夠提高國民經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展。隨著信息化的不斷發(fā)展，溫控應(yīng)用將不止出現(xiàn)在工農(nóng)業(yè)中，也會(huì)逐漸向其它領(lǐng)域靠近。

1 硬件在溫控方面的應(yīng)用

（1）ADC0809轉(zhuǎn)換器。ADC0809轉(zhuǎn)換器是逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器，分辨率為8位，可以直接微機(jī)總線相連接，采用單一的5V電源供電。ADC0809轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部有8個(gè)鎖存器控制的模擬開關(guān)，可分別和8個(gè)5V以內(nèi)的電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并且內(nèi)部還有比較器、地址鎖存與譯碼器等等，是目前國內(nèi)應(yīng)用最廣泛的8位通用A/D芯片。

（2）LM324放大器。LM324放大器的價(jià)格相對(duì)比較便宜，并且其本身還具有真差動(dòng)輸入的功能，和傳統(tǒng)放大器相比較，LM324放大器可以在低到3.0V或高到32V的電源下工作，靜態(tài)電流為MC1741的五分之一。工模輸入范圍包括負(fù)電源，這就直接消除了在許多應(yīng)用場(chǎng)合中采用外部元件的必要。LM324放大器的輸入端還具有靜電保護(hù)功能，能夠有效保障輸入輸出端的靜電控制。[1]

（3）DS18S20數(shù)字溫度計(jì)。DS18S20數(shù)字溫度計(jì)具有很多的獨(dú)特技術(shù)性能，例如其獨(dú)特的單線接口方式，在與微處理器連接時(shí)，僅需一條口線就可以完成雙向通訊；適應(yīng)電壓的范圍更加寬廣；測(cè)量結(jié)果可以直接將數(shù)字信號(hào)輸出來，且具有較強(qiáng)的抗干擾能力。

（3）LED顯示器。LED數(shù)碼顯示管是在單片機(jī)應(yīng)用中最常見的輸出器件之一，并且在生活中應(yīng)用十分廣泛。若是操作者需要顯示一段數(shù)字和字符組成的內(nèi)容，就可以選擇LED顯示器，與傳統(tǒng)的顯示器相比較，LED顯示器具有成本低、配置比較靈活等優(yōu)點(diǎn)。LED是由發(fā)光二極管組成的顯示屏，當(dāng)發(fā)光二極管導(dǎo)通時(shí)，顯示器上就會(huì)出現(xiàn)各種各樣的字符。溫控應(yīng)用中常使用的LED顯示器分成7段和米字段。這種顯示器有共陰極和共陽極之分，LED顯示器的二極管和陰極相連接，所以共陰極一般接地，當(dāng)發(fā)光二極管的陽極是高電平時(shí)，該部位的數(shù)據(jù)也會(huì)被顯示出來。LED數(shù)碼顯示管的原理就是依據(jù)發(fā)光二極管，但由于數(shù)碼管各段在同樣的驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，各段正向電流不相同，所以發(fā)光強(qiáng)度不同，所有段的發(fā)光強(qiáng)度值中最大值與最小值的比叫做發(fā)光強(qiáng)度比，比值在1.5-2.3之間。另外，LED數(shù)碼顯示管也會(huì)根據(jù)發(fā)光二極管的材料不同，將正向電壓控制在1.5V-2V之間，也將電流控制在10MA-40MA之間，10MA是在靜態(tài)顯示時(shí)的數(shù)值，而40MA是動(dòng)態(tài)時(shí)的數(shù)值。[2]

2 軟件在溫控方面的應(yīng)用

溫控的軟件部分主要由顯示流程、按鍵流程、子程序流程和主程序路程所組成。主程序流程的原理就是在信號(hào)輸入的時(shí)候，將整個(gè)程序啟動(dòng)，并按照內(nèi)部編好的程序進(jìn)行有序的運(yùn)行，以達(dá)到程序設(shè)計(jì)的目的；緊接著就是子程序流程，中斷子程序流程主要是為了保證程序在有序運(yùn)行時(shí)能夠隨時(shí)被中斷，從而進(jìn)一步完善系統(tǒng)；按鍵流程顧名思義，需要人為調(diào)整，主要指通過人為外部按鍵來來調(diào)整整個(gè)系統(tǒng)的溫度，從而實(shí)現(xiàn)操作者對(duì)溫度的及時(shí)控制；最后就是顯示流程了，就是將接受到的數(shù)據(jù)顯示給操作者，讓其能夠充分掌握溫控運(yùn)行的實(shí)時(shí)情況，并進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

3 系統(tǒng)調(diào)試

只有將單片機(jī)的所有部位都調(diào)整好之后，才能進(jìn)入系統(tǒng)的調(diào)試階段，在此階段中，主要分成了兩個(gè)部分：硬件調(diào)試和軟件調(diào)試。

（1）硬件調(diào)試。硬件運(yùn)行和軟件運(yùn)行在溫控應(yīng)用中是相輔相成的。一般情況下，我們會(huì)首先排除硬件運(yùn)行上的障礙，硬件故障包括短路、元件損壞、電源故障等，出現(xiàn)這些故障之后，只需要仔細(xì)核對(duì)原理圖就能解決。另外，在處理電源引起的故障時(shí)，要單獨(dú)調(diào)試，只有確定單獨(dú)調(diào)試中不會(huì)出現(xiàn)任何問題后，才能放到應(yīng)用的過程中。此外，硬件調(diào)試又分為靜態(tài)調(diào)試和在線調(diào)試。

（2）軟件調(diào)試。軟件調(diào)試分成綜合調(diào)試、程序計(jì)算調(diào)試和I/O程序處理調(diào)試三種調(diào)試手段。在這方面主要會(huì)出現(xiàn)三個(gè)問題：第一是程序不響應(yīng)式的中斷；第二是最終的結(jié)果有誤；第三是以連續(xù)的方式運(yùn)行時(shí)，目標(biāo)系統(tǒng)無法得到結(jié)果。程序不響應(yīng)式的中斷，并且在運(yùn)行時(shí)不執(zhí)行中斷程序，在斷點(diǎn)時(shí)也沒有觸碰到斷點(diǎn)，原因應(yīng)該是中斷寄存器的初始值設(shè)置有誤，促使程序不能及時(shí)發(fā)出中斷的請(qǐng)求，要想解決這個(gè)問題，就需要修改寄存器的初始值數(shù)據(jù)；最終的結(jié)果有誤可能是人為控制有誤造成的，需要嚴(yán)格把控每一個(gè)操作環(huán)節(jié)；目標(biāo)系統(tǒng)得不到結(jié)果可能是因?yàn)樵谀骋粋€(gè)環(huán)節(jié)造成了死循環(huán)，要想解決這一問題，就必須從程序的源地址開始排查，直到找到程序出現(xiàn)失誤的具體位置，并予以解決。[3]

4 結(jié)語

綜上所述，隨著我國逐漸步入信息化時(shí)代，信息技術(shù)也進(jìn)入到了各行各業(yè)中，我國的溫控應(yīng)用也得到了飛速的發(fā)展，國外的溫控應(yīng)用也日漸成熟。盡管我國近幾年生產(chǎn)出了許多良好的溫控產(chǎn)品，但由于價(jià)格等原因，還沒有完全應(yīng)用到人們的日常生活中。因此，研究人員只有經(jīng)過不斷的實(shí)踐，降低溫控產(chǎn)品的成本，向生產(chǎn)效率的方向邁進(jìn)，才可以讓溫控產(chǎn)品全面進(jìn)入人們的生活中，從而提升國民經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)我國信息化時(shí)代的高速發(fā)展。