單片機溫度控制系統(tǒng)摘要：說到溫度控制人們很自然想到空調(diào)和冰箱的溫度控制，那種控制的特點是間歇式控制。在日常生活經(jīng)常需要連續(xù)恒溫控制，這對于溫度控制提出了新的要求。這里專門為其設(shè)計了一套恒溫控制系統(tǒng)。系統(tǒng)以單片機為核心配以控制簡單、運行可靠的雙向二極管、雙向可控硅、固態(tài)繼電器作為驅(qū)動部件。并采用新型的接近開關(guān)和溫度傳感器作為系統(tǒng)的檢測部件，檢測精度高，為系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的反饋信號。人機對話采用簡易的小鍵盤、單色數(shù)碼管和蜂鳴器讓系統(tǒng)的操作方便、人性化。關(guān)鍵詞：單片機;恒溫;控制在現(xiàn)代中醫(yī)治療過程中，經(jīng)常采用中藥熏蒸療法，對骨關(guān)節(jié)的治療起到很好的輔助治療作用。由于熏蒸的特殊性，要求溫度控制系統(tǒng)必須提供定時和恒溫。其工作過程是：1、 將配制好的中藥液體放在容器中。2、 開啟電源，通過面板的小鍵盤設(shè)定好定時值和定溫值。3、 病人平躺在熏蒸床上，調(diào)節(jié)行走車對準(zhǔn)需要熏蒸部位。4、 系統(tǒng)進入正常工作。一、 系統(tǒng)功能介紹根據(jù)病人的實際需求，通過鍵盤設(shè)定好時間和溫度，系統(tǒng)按照設(shè)定值開始工作，對患病部位進行定時、定溫巡回熏蒸，當(dāng)行走車走到最左端時，由左限傳感器發(fā)出信號，單片機控制行走車向右行走。當(dāng)行走車走到最右端時，由右限傳感器發(fā)出信號，單片機控制行走車向左行走。時間顯示采用倒計時方法，當(dāng)所定時間減至0時，停止加溫、行走車回到起點位置。蜂鳴器和光二極管發(fā)出結(jié)束的聲、光提示信號。二、 系統(tǒng)工作原理要實現(xiàn)上面介紹的功能，科學(xué)地設(shè)計系統(tǒng)硬件是系統(tǒng)可靠運行的保證。本著設(shè)計合理、運行可靠、易于實施和價格低廉的原則對硬件系統(tǒng)進行了通盤考慮。經(jīng)過反復(fù)實驗后被確定下來。硬件系統(tǒng)工作原理圖如下圖所示。其中：S1作為修改增加鍵、S2作為修改減少鍵、S4作為修改定時/定溫選擇鍵、一旦確定是修改定時還是修改定溫后，由S1或S2鍵完成增減。S3作為行走和定位選擇鍵。當(dāng)按鍵壓下時，單片機通過P1.1、P1.2、P1.4或P2.7接收“0”信號。采用“0”作為有效信號主要是出于這樣的考慮：當(dāng)小鍵盤接觸不良時，避免系統(tǒng)產(chǎn)生誤動作而造成對病人的傷害。因為鍵盤接觸不良必然導(dǎo)致“浮空”現(xiàn)象，從單片機的接收角度看，有可能將“浮空”當(dāng)成“1”信號。所以選擇“0”有效是必要的。若P2.7=0時：P1.0=0為定時時間增1、P1.1=0為定時時間減1若P2.7=1時：若P1.0=0為定溫值增1、P1.1=0時定溫值減1若P1.4=0時，查看P1.5和P1.6的狀態(tài)，如果二者均為0，將P1.5和P1.6中的1位置1，行走車巡回；如果二者的邏輯“或”不為0，將P1.5和P1.6均清0，行走車停（即定位）。左、右轉(zhuǎn)的驅(qū)動由型號為C9013三極管和型號為DAI4002D固態(tài)繼電器組成。由于控制巡回的過程實質(zhì)是控制電機，而拖動行走車的電機的功率比較大，所以這里的電機屬于強電范疇。DAI4002D固態(tài)繼電器的最大優(yōu)勢是隔離作用，他能有效地將強電與單片機的邏輯弱信號隔開，使驅(qū)動變得簡單而且可靠。當(dāng)P1.5或P1.6為1時，C9013導(dǎo)通，固態(tài)繼電器導(dǎo)通，送出左右轉(zhuǎn)信號。反之，固態(tài)繼電器斷開，不送左右轉(zhuǎn)信號。即行走車停實現(xiàn)定位。左限與右限的信號輸入是將左限和右限的位置信號由接近開關(guān)檢測后送到單片機的INT0和INT1，在單片機內(nèi)將二者設(shè)置成中斷方式，上升延有效。當(dāng)INT0或INT1有效時，通過單片機的中斷系統(tǒng)快速作出反應(yīng)，由中斷服務(wù)子程序?qū)⑾鄳?yīng)端口置1或清0改變行走車的運行方向，到達(dá)巡回的目的。通過D2和D3可以直觀地在系統(tǒng)面板上看出行走車是在向左還是向右行走或者是定位。溫度檢測輸入是將溫度傳感器18B20通過P2.6接入單片機，在程序的入口處對18B20進行初始化后就可以適時讀出當(dāng)前實際溫度并送溫度顯示輸出顯示。溫度控制輸出由R1(壓敏電阻)、R2、RW1（電位器）、C1、D1（雙向二極管）、SCR1（雙向可控硅）組成，旋轉(zhuǎn)RW1（電位器）改變C1的充放電時間通過D1（雙向二極管）改變SCR1（雙向可控硅）的導(dǎo)通角達(dá)到改變加熱部件的電壓，從而達(dá)到調(diào)節(jié)溫度的目的。RW1（電位器）電阻有效值大，輸出電壓低；反之輸出電壓高。將單片機的控制信號經(jīng)過積分器的輸出控制RW1（電位器）的旋轉(zhuǎn)角度來決定輸出電壓的高與低。這樣一來，雖然加熱元件端是強電，單片機提供的控制信號是弱電，但二者之間的耦合體是機械，杜絕了強電起、停時對單片機造成的工作不穩(wěn)定的威脅。通過以上對于系統(tǒng)原理的分析可以看出該系統(tǒng)有如下特點：1、 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)非常簡單、合理、實用。2、 操作方便、簡單、明了。3、 由于系統(tǒng)中采用了有效的隔離措施，使系統(tǒng)運行非常可靠。4、 硬件價格低廉。5、 該系統(tǒng)可以引入如果需要定時和恒溫控制的場合使用。