淺談嵌入式數字溫控系統設計

王瑞

摘要：嵌入式數字溫控系統在其測量精度與操作上具有十分明顯的優勢，尤其是隨著簡易操作理念的不斷推進發展，就需要對溫控系統進行操作簡化和精度提升。對于嵌入式數字溫控系統而言，因為能夠對溫度進行測量，并且其測量精度較高，在溫控系統數字解讀上的操作較為簡便，本文主要研究了嵌入式數字溫控系統設計。

關鍵詞：嵌入式 數字溫控 系統設計

中圖分類號：TP273.5 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）12-0157-01

1 嵌入式數字溫控系統概述

目前，嵌入式溫控采用AT89S51系統支持在系統可編程序功能，而且其能夠與通用點偏激指令和引腳進行兼容，在溫度測點方面，其可以通過兩個DS18B20實現雙點位的溫度測量。在時間系統的選擇上，主要通過以5-6個LED通過按鍵操作實現對不同顯示模式之間的操作，其中模式包括時間和溫度以及年月日以及日歷等。

2 嵌入式溫控系統硬件設計

文中我們提到，本文所研究設計的溫度控制系統主要以單片機作為主控制器，來連接溫度檢測以及時間電路和人機交互接口。對于該系統在處于正常工作的狀態下，通過單線總線進行溫度檢測器數值的讀取，并通過總線將時間和日歷數據進行讀取。當存在溫度和時間達到之前所設置的臨界點時，單片機將作出對應的反應，從而激活系統的報警系統，將報警信號傳遞至報警電路上實現報警行為。

在嵌入式溫控系統硬件設計上，主機電路由于其主要負責微控制器和人機交互接口，因此其再設計上應當包括：時間反饋、復位電路、顯示電路以及人機交互按鍵等。對于系統始與復位電路而言。本系統中的系統用時鐘作為整個系統的主要脈路，在選擇上采用的是晶體振蕩器，從而保障其在電路上能夠實現對稱，在對系統功率消耗問題的研究上，為了保障耗能的最低化發展，本系統選擇的是11MHz的晶體振蕩器。復位電路上主要包括上電電路與手動電路兩種。通過需求分析，在本系統中主要采用的是RC復位電路，也就是傳統的一階放電電路。在按鍵與顯示電路的設計上，通過對嵌入式溫控系統的功能需求問題的考量。在本系統設計中采用了5個數據管以及5個人機交互按鈕開關。在通過對鍵盤/顯示器的掃描來降低中央處理器的負荷，從而保障系統的穩定性和簡易性，避免出現錯誤動作。顯示部分主要作為掃描工作的主體，其設計上能夠實現與眾多LED之間的連接，因此在本系統的設計上主要采用了6個按鍵以及7個LED以保障掃描工作的良好實現。

3 嵌入式溫度控制系統軟件設計

在部分的研究過程中，為了保障本系統能夠滿足其功能需求，因此愛處理和設計上通過設置溫度讀取以及溫度處理和顯示和按鍵處理這四個部分。在溫度值讀取和時間設置上，是本文章所涉及的一個重點環節，這兩個部分的操作實現主要依靠著AT89S51系統通過單線總線和DS18B20進行串行通訊實現對數據的傳遞和處理。

4 遠程加載程序的設計

對于遠程加載程序的設計問題上主要是利用了上文中所提到的在系統編程技術。在在系統編程技術的指引下能夠實現在用戶設計過程中對微控制器系統以及新系統功能問題的設置和重新編程，并且能夠實現在線的程序傳輸和程序編制，能夠將程序固件下載到任意程序存儲器之中。在該部分的設計過程中，主要是電腦PC端通過串口進行命令的發送，例如擦除、編程等相關命令，在系統的到正確信息之后進行分析執行，從而實現加載的升級和更新。在遠程加載程序的設計問題上主要采用了SM5964作為主控器，通過串口實現在系統編程技術的操作。

（1）系統控制寄存器。（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為ISP功能提供16位的FLASH地址。（4）FLASH數據寄存器（FDAT， F6H）。（5）FDAT寄存器為ISP功能提供8位數據。

在實現中，系統只是根據PC機發來命令執行相應的功能，根據命令執行情況向PC機返回執行結果（執行成功還是失敗）表1所示，當執行成功時向PC機發送AAH命令，當執行失敗時，向PC機發送55H，通知PC重新執行。

在遠程系統轉接到在系統可編程序上的時候，就需要對串口進行初始化，在通過電腦端進行指令數據的發送，在本設計中串口的初始化狀態設定為8位，波特1200。

5 結語

在實現環境溫度檢測的同時其所具備的報警系統還能夠對溫度的變化進行反饋報警，從而實現溫度的良好控制，具有較高的性價比。對于嵌入式數字溫控系統而言，其采用的是串行接口，這種串口幾件構成系統能夠保電路的操作和維修更為簡便。

參考文獻

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