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摘要：单片机是将RAM、CPU、ROM、定时等多项功能借助大规模的集成电路来继承到硅片之上的微信计算机系统之上，其所产生的效果甚为理想，被广泛的应用到工业控制领域。现如今，伴随着单片机技术的不断发展，温度控制技术在不断纯熟，其对单片机系统至关重要。对此，在本文中就单片机的温度控制系统设计展开了分析与研究。
关键词：单片机；温度控制系统；设计；PLC
1前言
现如今，科技的不断发展，对环境产生了极大的负担，如大气污染、水污染等问题变得十分严峻，势必会对人们的实际生活构成威胁。新时期，为改善当前环境质量，应加强对温度与湿度等的管控，从而营造更为舒适、和谐的生活环境，可为人们健康提供保障。为实现对温度的管控，应重视温度控制系统的规范化设计，全面了解单片机的运行原理，强化对各项参数的管控，从而提高温度控制效果。
2硬件设计
2.1整体结构
结合系统功能分类，温度控制系统的硬件主要分成单片机、主控模版、输入通道、输出通道与保护电路五部分，其中，单片机属于温度控制系统的主角与核心，利用单片机来对外部存储器进行扩展，从而形成了一个主控模板。温控箱主要扮演保护电路的角色，其主要是利用铂电阻温度传感器来测量温度，并将其转化为电压信号，利用A/D转换器来对数字量工作进行转换。在此基础上，对数字量实施数字滤波处理，既可在显示器上将温控箱温度显示出来，运用控制算法计算之后，能结合温度值数据来对温控箱功率进行管控，从而实现对温度的管控。
2.2主控模板的设计
温度控制系统中的主控模板主要是由单片机、复位、外部始终与存储器扩展等电路所组成的，独立的单片机内部的存储器，其容量定不会满足系统需求，在此种情况下应予以扩展。对存储器进行扩展时，应注意将PO口作低8位地址线与数据总线，其中，P2口担任高8位地址线，主要是由于PO口分时复用，要将高8位地址线利用地址锁存器来进行锁存处理。
2.3输入通道的设计
输入通道主要包含A/D转化器、温度传感器等电路，主要是借助温度传感器来将温控箱温度予以转化，转化成电量之后输出去，这成为输入通道的核心性作用。在此种模式下，电量单片机无法进行识别，此时，则需要借助A/D转换器来予以转换，可将模拟的电量转变为数字值，以便单片机更好的控制和判断。
2.4输出通道的设计
通常来讲，输出通道主要包含可控硅输出与温控箱功率调节模块等电路。当前，温度控制系统可介乎可控硅来对功率进行调节。其中，可控硅又可划分为零位控制与相位控制，相位控制在调节电压有效值上更为便捷，主要被应用在电炉与灯光上；而零位控制主要被应用到加热器负载之中，既可调控温度，也不会污染环境。可控硅又可分为单向可控硅与双向可控硅，其主要扮演功率驱动器的角色，被应用到微机控制系统之中。
2.5保护电路
保护电路主要是在温控箱的温度发生超标时予以保护，及时将传感器测量数据和所提供的定值同电压比较器进行比较之后，如若发生温度超标现象，电压比较器可将电源断开，进而达到保护温控箱的效果。
2.6抗干扰处理
开展抗干扰处理时，硬件抗干扰属于基础模式，其主要从防与抗角度出发来开展抗干扰操作。而今，实施抗干扰处理时，主要是就干扰源进行消除或抑制处理，把系统耦合通道予以断开。硬件的抗干扰设计处理，主要是采取接地、滤波与隔离等处理方式。
3软件设计
3.1主程序模块设计
所谓的主程序模块包含上电之后的整体软件框架结构与系统初始化性两个部分。开展系统初始化处理时，应对串口、A/D芯片与单片机等模块实施初始化处理，待到初始化完毕之后，科学设定温度参数。设定完温度之后，全面分析与判断系统运行键的运行性能，等到按下运行键之后，应结合系统的实际需求来对各模块功能予以调节，如数据处理、采集等功能，要求其实施循环控制，直到系统彻底停止之后。
3.2数据采集模块设计
此模块主要是利用采集温度信号来把模拟量在A/D转换器下转换成数字量，并向单片机提供。软件工作之后，系统会将多个样本进行连续性采集，经过系列转换之后来判断数字量是否达到标准，若未达到，应继续循环运行直至彻底停止，并开展数字滤波处理。
3.3数据处理模块设计
在此模块中，主要包含显示处理与数字滤波等层面，其主要发挥A/D转换之后的数字量处理工作，在此过程中，数字滤波扮演着重要的角色。通过转换后，模拟信号会被单片机接受，对采集的样本实施多次验证，以求降低偏差值。3.4抗干扰设计
在软件上的抗干扰设计上，应采取数字滤波器与按键消抖两种抗感染处理方法。数字滤波器主要是将输入的数据运用科学的运算法则转换成另一组数据，并作滤波处理，其安全性强、可靠度高。而按键消抖则是以硬件电路、软件来达到消抖的效果。
4PLC在温度检测与控制系统的应用
PLC控制器有可控性好、灵活性高的优势，例如采用PLC控制器之后，需要采用大量的电子处理器以及配套软件以及终端接口卡件等，这造成了其与传统控制系统最大的不同：
随着我国PLC技术的不断提升，各项功能也不断完善，例如现场控制系统方案已经发展的非常成熟，能够为运营提供有力支持，并且进一步提升了系统监测的准确度，减少了故障的出现。温度检测与控制系统主要是由PLC控制系统、继电器、温度检测以及加热炉/散热器等设备组成。在温度控制系统中，主要目标是测量工作炉的温度，能够通过温度传感器进行检测并转换为具体的数值，将系统设定值以及温度传感器检测到的数值差发送到控制器，并通过上下限位对比之后进行D/A转换，然后通过输出的电压信号进行继电器控制，从而控制加热炉/散热器的控制。加热炉/散热器的温度传感器首先将温度转换为电信号，然后PLC控制器通过A/D转换将电信号转变为数字信号，最后PLC将系统设定的数值与检测到的温度值进行对比，在经过计算处理之后，输出控制信号来控制继电器的运行，从而控制加热炉或散热器的工作参数，从而达到温度控制的效果。
5PLC温度控制系统的优化策略
5.1强化信号传输强度
在保障开关正常闭合以及变压器稳定之下，能够有效避免短路对系统中信号传输的影响，同时还能够避免设备接触不良带来的影响。基于提高PLC温控系统可靠性的前提下，需要保障信号传输过程中各方面数值的具体体现，同时也要在传输时长方面的体现，将各项指标表现在系统界面上。目前自动化仪控系统主要采取的PLC进行自动控制。
5.2提高系统的抗干扰性
PLC温控系统工作环境复杂，现场电磁干扰严重，而输入输出设备以及信号通道都建设在电场与磁场中，导线之间可能会出现多种多样的干扰现象，这对于系统的运行造成了严重的影响。此外，不同的接地点之间可能会出现环电流现象，影响接地效果。
6结束语
近些年来，我国信息技术、科学技术等都得到了质的发展，诞生了微信计算机，通过不断的发展，产生了单片机。基于单片机的温度控制系统，其可对环境温度进行测量与显示，可依照一定的温度标准来进行调整，从而满足温度指标。新时期，温度控制系统设计工作的实施，应从硬件设计与软件设计两个角度出发，进而提高设计质量，以确保温度控制系统的高效运行。
参考文献：
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[2]李红萍，贾秀明，赵晓莉.基于MCGS的PLC温度监控系统设计[J].工业仪表与自动化装置，2012（05）：83-85+88.