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單片機溫度控制系統范文1
一、單片機溫度控制系統的組成及工作原理
在工業生產和日常生活中，對溫度控制系統的要求，主要是保證溫度在一定溫度范圍內變化，穩定性好，不振蕩，對系統的快速性要求不高。以下簡單分析了單片機溫度控制系統設計過程及實現方法?，F場溫度經溫度傳感器采樣后變換為模擬電壓信號，經低通濾波濾掉干擾信號后送放大器，信號放大后送模/數轉換器轉換為數字信號送單片機，單片機根據輸入的溫度控制范圍通過繼電器控制加熱設備完成溫度的控制。本系統的測溫范圍為0℃～99℃，啟動單片機溫度控制系統后首先按下第一個按鍵開始最低溫度的設置，這時數碼管顯示溫度數值，每隔一秒溫度數值增加一度，當滿足用戶溫度設置最低值時再按一下第一個按鍵完成最低溫度的設置，依次類推通過第二個按鍵完成最高溫度的設置。然后溫度檢測系統根據用戶設定的溫度范圍完成一定范圍的溫度控制。
二、溫度檢測的設計
系統測溫采用AD590溫度傳感器，AD590是美國模擬器件公司生產的單片集成兩端感溫電流源。它的主要特性如下：
1、流過器件的電流（mA）等于器件所處環境的熱力學溫度（開爾文）度數；即：，式中：Ir—流過器件（AD590）的電流，單位為mA；T—熱力學溫度，單位為K。
2、AD590的測溫范圍為-55℃～+150℃；
3、AD590的電源電壓范圍為4V～30V；
4、輸出電阻為710MW；
5、精度高。
AD590溫度傳感器輸出信號經放大電路放大10倍，再送入模/數轉換器ADC0804，轉換后送單片機。根據AD590溫度傳感器特性以及放大10倍后的電壓值與現場溫度的比較發現，實際溫度轉換后送入單片機的值與按鍵輸入數值之間有一定的差值，模/數轉換器送入單片機的數值是按鍵輸入值得2.5倍。由于單片機不能進行小數乘法運算，所以先對按鍵輸入進行乘5，然后根據運算結果及程序狀態字的狀態再進行循環右移一位，如果溢出標志位為低電平時直接對累加器進行一次帶進位循環右移，如果溢出標志位為高電平時，先對進位標準位CY位置為高電平，然后再進行一次帶進位循環右移，通過上述操作使按鍵輸入的溫度值與模/數轉換器送入單片機的溫度值相統一。
三、具體電路連接如圖所示
四、軟件編程
單片機溫度控制系統由硬件和軟件組成，上述硬件原理圖搭建完成上電之后，我們還不能實現對溫度的控制，需要給單片機編寫程序，下面給出了溫度控制系統的編程方法。
五、結語：
本文給出了用單片機在0℃～99℃之間，通過用戶設置溫度上限、下限值來實現一定范圍內溫度的控制；給出了溫度控制系統的硬件連接電路以及軟件程序，此系統溫度控制只是單片機廣泛應用于各行各業中的一例，相信通過大家的聰明才智和努力，一定會使單片機的應用更加廣泛化。
參考文獻：
單片機溫度控制系統范文2
關鍵詞：單片機 溫度 控制
0引言
隨著社會的發展，溫度的測量及控制變得越來越重要。及時準確地獲取溫度信息并對其進行適當的控制，這在許多工業場合中都是很重要的環節。對于不同生產情況和工藝要求下的溫度控制，所采用的加熱方式和控制方式均不同。目前，一個學習與應用單片機的在全社會大規模地興起。單片機由于自身的優勢，使得它在當代社會占據著很大的位置。單片機具有體積小、處理能強、成本低運行速度快、功耗低及應用面廣等優點，應用在溫度測量與控制方面，控制簡單方便，測量范圍廣，精度較高。
1單片機溫度控制系統的組成及工作原理
1.1單片機AT89S51的工作原理
硬件部分CPU主控制采用單片機AT89S51，電路部分主要由4個部分組成：溫度采集電路、按鍵顯示電路、電熱絲控制電路和電源電路。主要是通過采用智能溫度傳感器DS18B20集成芯片來完成溫度采集，此芯片可以把溫度傳感器、A/D傳感器、寄存器、接口電路集成在一塊芯片中，然后可以直接數字化輸出和測試。按鍵顯示電路主要經過HD7279A芯片驅動共陰數碼管的顯示和實現按鍵功能。實現電源電路主要是通過TL431二極管的穩壓。而對于電熱絲控制電路，可直接由電熱絲接繼電器和電源并通過單片機控制繼電器的開和關，從而得以實現控制電熱絲的加熱。
1.2 AT89C52單片機控制原理
AT89C52單片機作為一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，其具有8K在系統可編程Flash存儲器。從硬件上看，Vcc接外部電源是連接DS18B20與單片機的部件，GND接地，還有I/O與單片機的I/O線相連接。而相對復雜的接口編程是DS18B20簡單的硬件接口的代價。經過單總線與單片機進行通訊，因此DS18B20的通訊功能是分時進行完成的。通過嚴格的時序來實現傳感器與單片機的接口協議，然而只能是在特定的時隙，才能對DS18B20數據的寫入和讀出進行實現。AT89C52對DS18B20的訪問流程如下：先對DS18B20進行初始化操作，再進行ROM操作命令，最后才能對存儲器和數據進行操作。嚴格的遵循工作時序和通信協議來對DS18B20進行每一步的操作。如由AT89C52控制DS18B20完成溫度轉換這一過程，根據DS18B20的通訊協議，完成這一過程應經過三個步驟：在進行每一次讀寫之前應對DS18B20進行復位，復位成功后應發送ROM指令，最后再對RAM指令進行發送，只有進行這樣一系列的操作才能預定操作DS18B20。DS18B20在通過上面的命令時，對外界的溫度進行測試，用存儲器將測試的溫度記錄下來，對其數據處理后，經過與89C52之間的通信協議，將相關的信息發送到89C52，然后將該信息交由89C52處理。
1.3 89C51單片機應用原理
本設計對89C51單片機應用系統進行采用以實現我們的設計要求，由于89C51單片機在片內已經含4KB的EEPROM，因此并不需要外擴展存儲器，這樣可使整個系統的整體結構簡單。采用89C51串行口的輸出工作方式，大大提高了89C51的利用率，如此也簡化了外部電路。89C51可直接掃描讀數鍵盤，可用串/并轉換模塊74Ls164驅動LED直接對溫度值進行顯示。由于其的利用率很高，負載又重，只需在后向電路加一塊同向驅動器，單片機就可正常工作。在進行串行傳輸數據時，可達到1MHz的頻率，對溫度的顯示完全可以達到測控精度要求。
2單片機在貯液容器溫控系統中的應用
該系統中以貯液容器溫度為被控參數，蒸汽流量為控制參數，輸入貯液容器冷物料的初溫為前饋控制，構成前饋一反饋控制系統。發揮前饋控制和反饋控制的各自優勢，將可測而不可控的干擾由前饋控制克服，其他干擾由反饋控制克服，從而達到控制貯液容器溫度。滿足工藝要求的目的。
2.1硬件設計
選單片機AT89C51為主機，配以兩路傳感變送器、多路開關、A/D轉換器、D/A轉換器、V/I轉換器、調節閥等實現對貯液容器溫度的自動控制，同時還設有報警電路、鍵盤和顯示電路。系統在穩態時，貯液容器的溫度恒定在工藝要求的數值不變。
2.1.1前向通道的設計
采用JUMU90系列的溫度傳感變送器，其輸入范圍為：0℃～500℃，輸出為4mA～20mA（DC），測量精度為0.5％，選用10位逐次逼近式A／D轉換芯片AD571，接收到有效的CONV ERT命令后，內部的逐次逼近寄存器從最高位開始順次經電流輸出的D A C在比較器上與模擬量經5k8電阻所產生的電流相比較。檢測完所有位后，SAP中包含轉換后的10位二進制碼。轉換完成后，SAP發出DR信號（低電平有效），單片機查詢到DR=0時，便使其打開三態緩沖器輸出數據。
2.1.2后向通道的設計
為了滿足系統的精度要求，選用10位的D／A轉換器DAC1020。由于其內部不帶有鎖存器，所以必須通過I／O口才能與AT89C51單片機連接，又由于AT89C51的字長是8位的，一次操作只能傳輸8位數據．因此AT89C51必須進行兩次操作才能把一個完整的10位數據送到AC1020。為了使10位數據能夠同時送人DAC1020，避免輸出電壓波形出現毛刺現象，故必須采用雙緩沖器方式。
2.2系統軟件設計整體思路
一個應用系統要完成各項功能，首先必須有較完善的硬件作保證。同時還必須得到相應設計合理的軟件的支持，尤其是微機應用高速發展的今天，許多由硬件完成的工作，都可通過軟件編程而代替。甚至有些必須采用很復雜的硬件電路才能完成的工作，用軟件編程有時會變得很簡單，如數字濾波，信號處理等。為使編制程序的速度比較快，也便于學習和交流，本系統卻選用了匯編語言。原因在于，本系統是編制程序工作量不大、規模較小的單片機微控制系統，使用匯編語言可以不用像高級語言那樣占用較多的存儲空間，適合于存儲容量較小的系統。同時，本系統對位處理要求很高，需要解決大量的邏輯控制問題。本裝置可工作于軟件主程序、讀出溫度子程序、復位應答子程序、寫入子程序、以及有關DS18B20的初始化子程序、寫程序和讀程序。
3結束語
目前單片機的應用已涉及到了生活中的各個領域并起著重要作用，本設計使用的溫度控制器結構簡單、測溫準確，具有一定實際應用價值。該智能溫度控制器只是DS18B20在溫度控制領域的一個簡單實例，還有許多需要完善的地方。溫度控制系統可以應用于多種場合，而單片機的控溫會直接影響單片機在這些場合的使用情況，所以我們要想使單片機在各領域中發揮更大的作用就要繼續努力研究出更好的單片機控溫系統。
參考文獻：
[1]王慧強.基于MCS51單片機溫度控制系統設計[J].裝備制造技術，2010，（05）.
單片機溫度控制系統范文3
關鍵詞：80C552單片機 溫度控制系統
溫度是工業生產中最基本的工藝參數之一。任何物理變化和化學變化的過程都和溫度密切相關，因此，在生產過程中，如在冶金工業、化工生產、電力工程、機械制造和食品加工等許多領域中，常需要對溫度進行檢測和控制。對于不同場所、不同工藝、所需溫度高低范圍不同、精度不同，則采用的測溫元件、測溫方法以及對溫度的控制方法也將不同；產品工藝不同、控制溫度的精度不同、實效不同，則對數據采集的精度和控制算法也不同，因而，現階段對溫度的測控方法多種多樣。采用單片機來對溫度進行控制，不僅具有控制方便、簡單和靈活性大等優點，而且可以大幅度提高被控制溫度的技術指標，從而能夠大大提高產品的質量和數量。本文介紹了一種采用80C552構成的單片機溫度控制系統。
本系統由熱電偶、變送器、80C552單片機、加熱控制電路和過零檢測電路組成。熱電偶溫度傳感器把檢測到的溫度信號變成微弱的電壓信號，該微弱的電壓信號被送入變送器后變成0～5V的電壓信號，通過P5.0輸入80C552單片機。單片機通過T0中斷控制P1.3產生高電平，此高電平在得到過零同步信號時就輸出控制信號控制晶閘管的導通來對電阻絲加熱，當現場的溫度超過了1010℃，T1中斷控制P1.3產生低電平，即發出報警并停止加熱。
本溫度控制系統能將溫度控制在1000℃左右（990～1010℃），并顯示溫度。系統可解決溫度控制中的以下問題：溫度采樣、數字濾波、越限警報和處理、PID計算、溫度標度轉換、溫度顯示等。
溫度檢測元件與變送器的類型選擇和被控溫度及精度等級有關。鎳鉻/鎳鋁熱電偶適用于0～1200℃ 的溫度檢測范圍，相應輸出電壓為0～41.32mV
溫度變送器由毫伏變送器和電流/電壓變送器組成：毫伏變送器用于把熱電偶輸出的0～41.32mV變換成0～10mA范圍內的電流；電流/電壓變送器用于把毫伏變送器輸出的0～10mA 電流變換成0～6V范圍內的電壓。
80C552是PHILIPS公司生產的8位高性能增強型單片機，其在MCS-51單片機上增加了A/D、D/A、捕捉輸入/定時輸出、總線接口和監視定時器等功能。故從變送器輸出的模擬量不需要進行A/D轉換，可直接輸入單片機。
本系統中80C552是通過可控硅調功器電路來實現對溫度的控制的，雙向可控硅管和加熱絲串接在交流220V、50Hz市電回路，在給定周期T內，80C552通過改變可控硅管的接通時間便可改變加熱絲功率，從而達到調節溫度的目的。而可控硅接通時間是通過可控硅控制板上觸發脈沖加以控制的，該觸發脈沖由80C552在P1.3引腳上產生的高電平控制，經過零同步脈沖同步后經光耦管和驅動器輸出送到可控硅的控制板上。
過零檢測電路是用來產生過零同步脈沖的，過零同步脈沖是一種50Hz交流電壓過零時刻的脈沖，可使可控硅在交流電壓正弦波過零觸發導通。電壓比較器LM311把50Hz正弦交流電壓變成方波后，方波的正邊沿和負邊沿分別作為兩個單穩態觸發器的輸入觸發信號，單穩態觸發器輸出的兩個窄脈沖經二極管或門混合后就可得到對應與交流220V市電的過零同步脈沖，此脈沖作為可控硅的觸發同步脈沖加到溫度控制電路，以及作為計數脈沖加到80C552的T0和T1端。
本系統的溫度控制程序由主程序和T0中斷服務程序兩部分組成。主程序包括80C552本身的初始化以及各并行I/O口的初始化，T0中斷服務程序是溫度控制系統的主體程序，用于采樣溫度、數字濾波、越限溫度報警和越限處理、PID計算和在P1.3引腳上輸出控制脈沖等。在T0中斷服務中，80C552一方面把計算出來的PID值的補碼送入TL0（TH0為FFH），使P1.3置為高電平“1”狀態和啟動T1工作。另一方面是進行溫度標度轉換、把本次采樣的溫度值放入顯示緩沖區和調用溫度顯示程序，然后等待T1中斷，并在該中斷服務程序中使P1.3復位成低電平“0”狀態，以便在P1.3引腳上形成一個正控制脈沖，控制加在可控硅管控制板上過零同步脈沖個數，達到對現場溫度的調節。80C552從T1中斷服務程序返回后即可恢復現場返回主程序，以等待下次T0中斷。T0中斷服務程序包括一系列子程序。例如：溫度值的采樣子程序、數字濾波子程序、越限處理程序、PID計算程序、標度轉換子程序和溫度顯示子程序等。
單片機溫度控制系統范文4
【關鍵詞】STC89C52 無線 溫度傳感器DS18B20
1 引言
隨著社會的發展，溫度的測量在工業領域和日常生活中變得越來越重要，對溫度測量和控制也提出了更高的要求。在市場上很多的測溫控制系統大多是采用有線連接的測溫裝置，主要由溫度傳感器、監控上位機和分線器等組成。它們之間的數據傳輸采用的有線電纜，而且大部分的溫度裝置都是單點測量，從而導致了溫度檢測數據傳遞不及時、精度不高的缺點，這些都不利于控制者根據溫度的實時變化，從而及時地做出相應的調節；更最重要的一點是這種系統布線比較復雜、維護很困難、成本高?；诖?，本文提出了一種以單片機STC89C52為控制芯片，無線射頻芯片NRF24L01和集成溫度傳感器DS18B20的多路溫度數據采集和控制系統。
2 系統組成
系統以STC89C52單片機作為控制核心，傳感器DS18B20進行實時的溫度采集，采集到的數據以無線收發芯片NRF24L01進行無線傳送，并在上位機的液晶顯示屏LCD128上顯示該數據，從而進行溫度調節，系統如圖1與圖2所示。
3 硬件設計
3.1 主控芯片
STC89C52單片機系統由單片機、時鐘電路，復位電路組成（如圖3所示），具有速度快，功耗低，性價比高的優點。
3.2 溫度傳感器DS18B20
3.2.1 DSl8B20內部結構
如圖4所示。
3.2.2 DSl8B20有4個主要的數據部件：
（1）64位ROM：8位CRC和48位序列號。
（2）囟攘槊粼件。
（3）非易失性溫度報警觸發器TL、TH。
（4）配置寄存器，其各位定義如表1所示。
（5）以16位二進制補碼進行讀數，采用 0.062 5℃/LSB 形式表達，（如表2 DS18B20 中的溫度傳感器對溫度的測量值）。
4 程序設計
4.1 主程序流程圖
（1）發射端主要由STC89C52單片機最小系統、溫度采集電路和無線發送模塊NRF24L01組成。發射端程序流程圖（如圖5所示）。
（2）接收端由STC89C52單片機最小系統、液晶LCD128顯示電路、無線收發芯片NRF24L01、報警電路組成。接收端程序流程圖（如圖6所示）。
4.2 子程序流程圖
數字溫度傳感器DS18B20讀溫度程序（如圖7所示）。
5 仿真
采用protues進行溫度采集系統的仿真，確定溫度采集系統的可行性（如圖8）。
6 結語
本設計的無線溫度控制系統不僅具有硬件結構簡單、精確度高、成本低等特點，而且性能很穩定，特別適用于對測溫精度要求較高，但是不宜進行有線傳輸的場合，可用于溫室大棚無線測控，窯爐無線溫度檢測，高壓接點無線測溫等，應用前景非常廣闊。
單片機溫度控制系統范文5
關鍵詞：PIC16F877單片機，LM35溫度控制
傳統的溫度檢測控制電路大多以熱敏電阻作為溫度傳感器，但熱敏電阻的可靠性較差，測量溫度準確率低，而且還必須經過專門的接口電路轉換成數字信號才能由單片機進行處理。本文的溫度檢測控制電路，硬件接線簡單，測量精度高，抗干擾能力強，溫度測量范圍廣泛，誤差很小。作為一個鍵盤.顯示.數據采集及控制的通用模塊，可以用于其他溫控系統的設計。
1.PIC16F877單片機原理
金屬鉑電阻具有性能穩定.精度高.溫度系數大.易于線性化處理等一系列優點，使得應用鉑電阻作為溫度傳感器和系統，其模擬量輸入通道設計起來比較簡單，其線性化處理原理和過程均已成熟。再采用PIC16F877這類單片機實施最優化控制算法和模糊控制算法，通過雙向可控硅移相輸出控制系統的升溫過程，可實現超調量小.控溫精度高的控制要求；另外，通過PIC16F877單片機所提供的中斷資源.CCP模塊和定時/計數器模塊的相互配合，可以方便的為系統提供其他的實用功能。系統總體架構按照功能的不同可以分為六大功能模塊：模擬量輸入部分.控制及數據處理部分.中斷式鍵盤輸入部分.過零檢測中斷輸入.LED實時顯示部分.雙向可控硅輸出控制部分。
2.設計思路
2.1 PIC單片機PICl6F877PICl6F877
是美國微芯公司的一款中端產品，它的程序存儲器是Flash型的，內置了EEPROM，而且這個EEPROM存取并不是使用通信模式，而是以存儲器映像寄存器的方式來控制存取的，使用更加方便。在A／D轉換方面，分辨率提高到了10bit，而SSP模塊是完整的MSSP，它的好處就是支持通信模式下作為主控制器件時的硬件控制能力，而且其片內集成了AD采集模塊，可以對溫度傳感器采集到的信號直接進行采樣，從而計算出溫度值。
2.2溫度傳感器LM35LM35
是目前市場上常用的一種溫度傳感器，這種溫度傳感器使用簡單.價格低廉而且性能穩定，它直接將溫度值轉換為電壓值。該傳感器在25°C時的輸出電壓為0.25V，隨著溫度的升高，輸出電壓與溫度成線性關系，因此，可以根據得到的電壓值計算出溫度。LM35的主要技術指標如下：（1）比例因子：10mv/℃（2）精度：0.5℃（3）測量范圍：-55°C～150℃（4）工作電壓：4v～30v（5）非線性度：±0.25℃用戶可以根據需要選擇不同的LM35的封裝形式。LM35直接將溫度轉換為電壓輸出。
2.3硬件電路設計
測試的過程中，采用一路PIC單片機的片上ADC模塊采集LM35輸出的電壓值。由于溫度信號屬于緩變信號，信號的變化慢，因此，PIC單片機的A/D可以滿足采樣率的要求。單片機復位后，每隔一段時間對LM35的電壓輸出端采樣一次，然后根據采集得到的電壓計算出溫度值判斷溫度是否超過設定的值。如果超出設定值則燈點亮，否則燈是熄滅的。系統的硬件電路原理圖如下圖1所示，其中包含以下幾個部分：振蕩電路.復位電路.PIC單片機及顯示電路。
圖1系統的硬件電路原理圖
3.程序設計
程序的流程圖如下圖2所示，先進行鍵盤掃描程序的檢測半段是否有鍵按下，沒有的話執行鍵盤顯示程序；如果有的話則進行AD采樣，將采集得到的數據進行數據轉換，然后是顯示，再調判斷，將采集得到的數據與預先設置的溫度值所對應的電壓值比較，確定燈是應該點亮還是熄滅。
圖2程序流程圖
4.結束語
本文介紹的是一個簡單的溫度報警裝置，以PIC16F877單片機為核心，采用溫度傳感器LM35檢測出環境溫度，用單片機的片上ADC模塊對其進行采樣，計算出溫度值，然后將環境溫度轉變為電壓值，如果溫度超過設定的溫度值，燈點亮，如果溫度在設定的范圍內，則燈不會點亮。
參考文獻：
[1]馬江濤. 單片機溫度控制系統的設計及實現[J]. 計算機測量與控制，2004，(12).
單片機溫度控制系統范文6
【關鍵詞】溫差發電；溫度控制；單片機
德國人托馬斯.塞貝克在1823年發現，兩種不同的金屬構成的回路中，如果接口處的溫度不同，周圍會出現磁場。進一步的試驗研究發現，回路中有溫差電動勢的存在。后來稱這種現象為塞貝克效應或熱電第一效應。
利用塞貝克效應，可以實現熱能到電能的轉換，進而存儲和利用。這在航天設備、野外生產、廢熱回收以及軍事等領域都具有廣泛的應用前景，熱電材料和熱電器件的研制生產已成為當今熱點。本文關注于熱電器件在發動機排氣廢熱回收發電領域的應用——準確的監測和控制熱電系統冷熱端的溫差條件是保證溫差發電系統工作穩定性和提高發電功率的前提條件。
采用單片機系統對溫度參數進行采樣監測和調節控制在大大簡化控制系統硬件結構的同時，有效的保證控制系統具有持續、穩定的工作特性[1][4]。在實際應用中，由于不同的溫差發電器件發電時能夠承載的最高溫度不同，通過對控制程序的修改[2]能夠更廣泛的應用于不同溫差發電器件的工作環境中。本文的控制過程如下：溫差發電模塊接入熱源后，冷熱端產生溫差開始發電，熱電偶溫度傳感器輸出電壓信號，經放大電路放大后送入單片機進行A/D模數轉換。
得到數字量并進行采樣，單片機根據控制程序的設定對溫度采樣數據進行運算和判斷，在達到控制條件時輸出控制信號驅動散熱單元進行熱端溫度控制。
1、硬件組成
為獲取一定的溫差電動勢便于存儲和利用，需通過串聯和并聯的方式將多個溫差發電模塊連接在一起，所以對于模塊工作溫度的監測和控制也要求多路實現[3]。本系統采用STC12LE5A60S2為控制核心，這是由STC生產的單時鐘/機器周期的單片機，具備高速、低功耗、超強抗干擾，較強的擴充性和大范圍尋址能力，其指令集完全兼容傳統的8051系列，但速度快8到12倍。因為該系統應用在廢熱回收的高溫環境中，故采用分度號為PT100的鉑金熱電偶作為溫度傳感器。使用LM358和熱電偶傳感器搭配作放大電路，LM358具有低輸入偏流、低輸入失調電壓和失調電流、對直流電壓具有約100dB的高增益、較大的輸出電壓擺幅等特點。本文研究針對各個溫差發電模塊的熱端溫度進行測量和控制，所以多個被控制對象的溫度參數需要顯示和設定，采用PCD8544串行CMOS LED控制驅動器，能夠驅動48行84列的圖形或文字顯示。
系統原理流程圖[5]如圖1所示：
1.1熱電偶傳感器和放大電路
熱電偶溫度傳感器在工業生產中廣泛應用，熱電偶本身利用了熱電效應，兩種不同成份的導體（稱為熱電偶絲材或熱電極）兩端接合成回路，當接合點的溫度不同時，在回路中就會產生電動勢，其本質是能量轉換器件。結合本文溫差發電模塊工作溫度范圍220-250℃，采用分度號為PT100的鉑金熱電偶。信號經由LM358放大器構成的放大電路放大后進入STA12單片機進行A/D模數轉換和采樣處理。
1.2采樣精度
溫差發電模塊安裝在發動機排氣通道上對發動機的排氣廢熱進行能量回收，發動機開始工作后，可近似的認為排氣管溫度的上升是線性平滑曲線[6]。STA12系列單片機集成共10路8位A/D數模轉換器，特別適合作多路采集控制?？紤]測量的準確性、及時性和控制的精確性，信號采樣從系統上電完成初始化后即開始工作。設置采樣頻率為50Hz，測量誤差低于±1.4℃。
1.3溫度控制條件的輸入與顯示
控制程序與溫度參數的控制值的輸入通過RS232串口燒錄進單片機，并在PCD8544液晶模塊上顯示出設定的控制溫度值和傳感器采集的各個溫差發電模塊的當前溫度值。使用串口通訊也便于設備投入使用后進行控制程序的優化或調整溫度控制量等操作。
2、軟件設計
2.1控制規律的選擇
本文的溫度控制過程是一種反饋調節：溫度采樣開始后對實際工作溫度和設定的控制上限溫度進行比較，達到上限后，散熱部件進行降溫操作；于此同時，通過對傳感器實時采集溫度參數繼續比較，降溫操作直到達到設定的溫度下限時散熱部件停止工作，以期溫差發電模塊冷熱端在溫差值較大的條件下工作并保證器件的安全穩定。從溫差發電系統的全局考慮，每個溫差發電模塊都在安全的溫度區間的溫度上限附近工作，會使整個溫差發電系統具有較高的發電效率。由此可見，該溫度控制系統其本質是進行多路采集多路控制的單參數PID控制。
應注意到可以選用的降溫方式有風冷、水冷、可控硅等方式。結合汽車發動機排氣廢熱的溫度控制工作環境、控制目標、控制精度、實施難度以及成本等因素綜合考慮，可選擇風冷的降溫形式。雖然控制精度較低，但是在一定的控制冗余條件下有較高的反應速度和低廉的使用及維護成本。
2.2主程序的設計
現今的軟件設計通常采用模塊化[7]的方式進行，將這幾個部分的功能劃分成相對獨立的功能塊，彼此之間的數據通信通過軟件接口連接，數據的處理將更為安全高效，且能夠提高代碼重復利用率，便于排錯且易于擴展軟件功能。隱藏了復雜的數據處理和計算過程，用戶界面簡單明了，避免誤操作，易于使用和維護。
根據流程圖如圖2所示可知，整套程序包括了溫度采樣測量、數據計算比較、控制輸出、液晶屏顯管理等幾個主要部分，且系統上電后完成持續無間斷的測量和控制任務。
考慮到系統的數據分辨率和測量精度的需求，將系統的定時器設定為每秒50次中斷，采樣頻率為50Hz。每次中斷開始讀取熱電偶信號，放大濾波后進行模數轉換并顯示測量值，之后對溫度數據進行控制計算，輸出控制脈沖。中斷終了后返回主程序并等待下次中斷采樣。
3、結 論
本溫度控制系統應用于溫差發電系統中，目的在于保證溫差發電模塊的熱端處于穩定安全的溫度區間，進行溫度的精準控制，提高發電效率[6]。完成了溫度數據的采集、溫度上下限值的輸入，LED屏顯示測量值和測定值以及超限時的報警和控制功能，實現系統工作的溫度自動控制。整個設計的原理簡單、實現成本低、測量精度高、易于維護和使用等特點。對于溫差發電系統的使用實施具有現實意義和深刻的應用價值。
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