用或者利用第章提到的片上系统对系统的硬件进行重新设计软件方面，摒弃传统的前后台系统软件编程模式，改用基于实时操作系统的系统软件开发控制算法方面，尝试采用现在得到快速发展的智能控制方法，如模糊控制神经网络控制和模糊控制等等。

参考文献陈国将基于模糊控制的玻璃纤维机械温度控制系统研究西安建筑科技大学硕士学位论文，张文娜电控空气悬架控制系统设计与实验研究江苏大学硕士学位论文，张宇高精度恒温箱温度控制理论研究与系统设计合肥工业大学硕士学位论文，薛定宇控制系统计算机辅助设计第二版北京清华大学出版社，李朝青单片机外围数字技术手册第二版北京北京航空航天大学出版社，求是科技系列单片机程序设计完全手册北京人民邮电出版社，孙广清便携式温度传感标定装置西北工业大学硕士学位论文，冯博琴主编微型计算机原理与接口技术北京清华大学出版社，沈怀洋高精度铂电阻温度调节器沈阳工业大学硕士学位论文，郑善锋，郑华杰等利用微机数据处理提高温度测量精度电路与系统学报，年第卷第期较型的转换器对于高精度测量，其转换效果不够理想。

温度控制中转换是非常重要的个环节。

传统的电路设计方法是在转换前增加级高精度的测量放大器，这样就增加了成本，电路也较为复杂。

综合考虑，本系统选用公司生产的位转换芯片作为本温控系统的转换器。

是公司生产的位型转换器。

它包括由缓冲器和增益可编程放大器组成的前端模拟调节电路调制器可编程数字滤波器等部件组成。

能直接将传感器测量到的多路微小信号进行转换。

采用三线串行接口，具有两个全差分输入通道，能达非线性的位无误码输出，其增益和输出更新率均可编程设定，还可以选择输入模拟缓冲器，以及自校准和系统校准方式。

工作电压或，在作电压时，器件的最大功耗仅为。

弓脚如图所示。

图引脚图引脚功能描述如下串行时钟，将个外部的串行时钟加于这输入端口，以访问的串行数据。

该串行时钟可以是连续时钟以连续的脉冲串传送所有数据，反之，它也可以是非连续时钟，将信息发送给为转换器提供主时钟信号，能以晶体谐振器或外部时钟的形式提供。

晶体谐振器可以接在和两弓脚之间，时钟频率的范围为，当主时钟为晶体谐振器时，晶体谐振器被接在和之间，如果在引脚处接上个外部时钟，将提供个反向时钟片选信号，低电平有效复位输入，低电平有效差分模拟输入逶道的正输入端差分模拟输入通道的正输入端差分模拟输入遥道的负输入端差分模拟输入通道的负输入端差分基准输入的正输入端，基准输入是差分的，并规定必须大于，可以取和之间的任何值差分基准输入的负输入端，可以取和之间的任何值，且必须满足大于逻辑输出，这个输出端上的逻辑低电平表示可以从的数据寄存器获取新的输出字。

完成对个完全的输出字的读操作后，该引脚立即回到高电平。

当该引脚处于高电平时，不能进行读操作，当数据更新后，该引脚又返回低电平串行数据输出端，从片内的输出移位寄存器读出的串行数据由此端输出。

根据通信寄存器中的寄存器选择位，移位寄存器可以容纳来自通信寄存器时钟寄存器或数据寄存器的信息串行数据输入端，向片内的输入移位寄存器写入的串行数据由此输入。

输出通道设计温控箱的功率调节方式温控系统均采用可控硅来实现功率调节。

可控硅的控制模式有两种控制和零位控制分配式零位控制时间比例零位控制。

相位控制作用于每个交流正弦波，改变正弦波每个正半波和负半波的导通角来控制电压的大小，进而可以调节输出电压和功率的大小。

采用相位控制模式的可控硅控制器可以叫做调压器，它可以方便的调节电压有效值，可用于电炉温度控制灯光调节异步电机降压软启动和调压调速等。

零位控制在设定的周期内，触发信号使主回路接通几个周波几个完整的正弦波，再断开几个周波，改变可控硅在设定周期内的通断时间比例，以调节负载上的交流电的平均功率，即可达到调节负载功率的目的。

根据输出电压分布的不同，零位控制又分为分配式零位控制在周期内根据输出百分比平均分布周波和时间比例零位控制在周期内根据输出百分比连续接通几个周波，然后在周期剩余的时间内连续关断几个周波。

它多用于大惯性的加热器负载，采用这种控制，既实现了温度控制，又消除了相位控制时带来的高次谐波污染电网。

本系统采用分配式零位控制的模式，控制温控箱的加热电阻的平均加热功率，进而控制温控箱的温度。

可控硅输出电路可控硅是种功率半导体器件，简称，也称晶闸管。

它分为单向可控硅和双向可控硅，在微机控制系统中，可作为功率驱动器件。

可控硅具有控制功率小无触点长寿命等优点，在交流电机调速调功随动等系统有着广泛的应用。

双向可控硅相当于两个单向可控硅反向并联。

双向可控硅与单向可控硅的区别是它在触发之后是双向导通在控制极上不管是加正的还是负的触发信号，般都可以使双向可控硅导通。

因此双向可控硅特别适合用作交流无触点开关。

本系统中与可控硅配套使用的是光电耦合双向可控硅驱动器，与般的光耦器件不同之处是输出部分是硅光敏双向可控硅，还带有过零触发检测器，以保证电压接近零时触发可控硅。

串行通信接口电路目前，广泛使用的串行数据接口标准有，与三种。

其中是美国电子工业协会正式公布的串口总线标准，也是目前最为常用的串行接口标准，用来实现计算机与计算机之间，计算机与外设之间的数据通讯。

串行通信接口的基本任务是实现数据格式化。

来自的是普通的并行数据，接口电路应具有实现不同串行通信方作是上电后对系统初始化和构建系统整体软件框架，其中初始化包括对单片机的初始化芯片初始化和串口初始化等。

然后等待温度设定，若温度已经设定好了，判断系统运行键是否按下，若系统运行，则依次调用各个相关模块，循环控制直到系统停止运行。

主程序模块的程序流程图如图所示。

在附录中给出了系统初始化源程序。

图主程序流程图数据采集模块数据采集模块的任务是负责温度信号的采集以及将采集到的模拟量通过转换器转化为相应的数字量提供给单片机。

数据采集模块的程序流程图如图和图所示。

图数据采集模块程序流程图图转换程序流程图数据处理模块数据处理模块负责处理转换后的数字量。

其中最重要的环节是数字滤波，所以这里主要讨论系统采用的数字滤波程序。

数字滤波模拟信号都必须经过转换后才能为单片机接受，如果模拟信号受到扰动影响，将使转换结果偏离真实值。

因此仅仅对模拟量采样次，我们是无法确定该结果是否可信的，必须经过多次采样，得到个转换的数据序列，通过种处理后，才能得到个可信度较高的结果。

这种从数据序列中提取逼近真值数据的软件算法，通常称为数字滤波算法。

数字滤波克服了模拟滤波器的不足，它与模拟滤波器相比具有以下几个方面的优点由于数字滤波是用程序实现的，因而不需要增加硬件设备，而且可以多个输入通道共用个滤波程序由于数字滤波不需要硬件设备，因而可靠性高稳定性好，各回路之间不存在阻抗匹配等问题数字滤波可以对频率很低如的信号实现滤波，克服了模拟滤波器的缺陷，而且通过改变数字滤波程序，可以实现不同的滤波方法或改变滤波参数，这比改变模拟滤波器的硬件要更灵活方便。

常用的数字滤波方法有程序判断滤波法中值滤波法算术平均滤波法阶滞后滤波法去极值平均滤波法等等，下面简要介绍这几种数字滤波方法。

程序判断滤波法首先要从经验出发，定出个目标参数最大可能的变化范围。

每次采样后都和上次的有效采样值进行比较，如果变化幅度不超过经验值，本次采样有效，否则，本次采样值应视为干扰而放弃，以上次采样值为准。

该算法适用于变化缓慢的物理参数的采样过程，如湿度液位等。

中值滤波法对目标参数连续进行若干次采样，然后将这些采样进行排序，选取中间位置的采样值为有效值。

对于变化较为剧烈的参数，此滤波方法不宜采用。

算术平均滤波法是对目标参数进行连续采样，然后求其算术平均值作为有效采样值。

该算法适用于抑制随机干扰。

采样次数越大，平滑效果越好，但系统的灵敏度要下降。

算术平均滤波不能将明显的脉冲干扰消除，只是将其影响削弱。

阶滞后滤波法是种动态滤波方法，其表达式为式中第次采样值上次滤波结果输出值第次采样后滤波结果输出值滤波平滑系数滤波环节时间常数采样周期通常采样周期远小于滤波环节的时间常数，也就是输入信号的频率快，而滤波环节时间常数相对地小，这是般滤波器的概念，所以这种滤波方法相当于滤波器。

去极值平均滤波法既采用去极值法去掉明显的脉冲干扰，又可对采样值进行平滑处理，在高低速数据采集系统中，它都能削弱干扰，提高数据处理能力。

本系统就采用了去极值平均滤波法。

即对目标参数连续采样次数据，然后对次采样的数据由小到大排序，分别去掉最小值和最大值，将剩余的个数据求其算术平均值，即得到本次转换后的数字量。

显示处理显示处理模块主要完成人机交互作用，具体实现将采样温度值设定温度值以字符的形式通过液晶显示出来。

本系统使用作为显示驱动器。

是点内存映象和多功能驱动器。

附录中给出了显示处理模块的源程序。

软件抗干扰措施本系统中，在软件方面的抗干扰措施主要从以下两个个方面来考虑按键的软件消抖措施按键是个机械开关，当键按下时，开关闭合当键松开时，开关断开。

其特点之就是它的抖动性，这是由按键的机械特性所决定的，抖动的时间般约为。

对于按键消抖的具体措施目前有两种是用硬件电路来实现，即用滤波电路滤除抖动。

另种是用软件延时的方法来解决，即利用软件的延时避开按键的按下与抬起时都有的抖动期，从而避免检测到干扰信号。

本文采用的就是软件延时消抖的方法。

附录中给出了延时程序的源程序，同时延时程序还作为通用功能模块被其他模块调用数字滤波数字滤波是将组输入数字序列进行定的运算而转换成另组输出数字序列的方法，采用软件滤波算法不需要增加硬件设备，可靠性高，功能多样，使用灵活，但是要占用定的处理器运行时间。

在本系统设计中，采用了数字滤波的软件抗干扰措施，所采用的