某智能温度控制系统的研究.docx

摘要

温度作为我们日常生活中常见的物理量，它可以很好地体现物体的冷热程度。我们所了解到的物理变化和化学变化，都与温度息息相关。当我们观察周围的环境，就会发现温度的控制和测量不仅对我们周围的环境产生很大的影响，对我们国家重要的支柱产业也有很大的影响。因此温度的控制和测量显得尤为重要，检测温度时我们会用到温度传感器。

本文研究的对象是一种基于ARM9的智能温度控制系统，系统结合了步进电机，从而能够提高控制系统的精度。作为控制系统中的一款重要组成部件，步进电机能够在多种机械设备和自动化控制系统中发挥重要的作用。现在有很多我们能够接触到的仪器或设备，比如说绘图仪、打印机等都把步进电机作为设备的主要组成部件。正是因为步进电机有控制灵活、价格实惠的优点，在各个行业中运用的越来越多了。在工业控制飞速发展的时代，会发现越来越多的设备把步进电机镶嵌在其中，从而能够运用步进电机，来设置不同情况下需要的拍数和步数。在工业设备走向智能化和信息化的同时，让我们对步进电机的使用要求也得到了很大的提高。为了提升控制系统的处理和控制能力，系统选用ARM作为主芯片，使该系统相对于传统的温度控制系统，性能和控制精度上得到了大幅提高。系统能根据实际温度的不同，对温度进行自动调节。它设有超高温和低温自动调节功能，超过设定值或低于设定值立即就能发现。通过自动调节控制温度并实现温度的自动控制，使温度控制在设定范围内，并根据实际温度的不同，自动采取不同的控制方式。正常运行情况下不需要人工参与，节省了人力资源，让我们能够在操作简单的情况下，实现对温度的实时控制。智能温度控制系统的研究对于工业生活都有着非常大的意，能够带来巨大的社会效益与经济效益。

关键词：温度控制；温度传感器；步进电机；自动化控制；ARM芯片

第1章前言

1.1选题背景与选题意义

目前很多的工业控制、机械加工领域，由于温度是我们日常生活中能切身感受到却不能忽略的因素，它已经被我们作为很重要的一个参数来考虑，成为我们判断研发的设备能够正常的处于工作状态的指标之一。正是因为温度控制和检测的重要性，它经常被用在火灾、工业厂房、粮仓等重要领域，使得相应的温度监测、控制的仪器和设备应运而生，这样就促使了大批的温度检测和温度控制系统的产生。通过使用温度传感器，让我们能够及时的掌握温度的变化，能够对由温度的升高和降低产生的不良影响得到及时的控制，从而更好地服务于社会。随着时代的发展，我们对生活品质的要求越来越高，温度对我们的生活和产业发展的影响也越显得重要了。在各个方面我们都对温度这个因素重视了起来，特别是工业控制和国家支柱产业对此更加应该重视起来。

工业生产怎么样提高效率、保证产品的质量、提高产品自身安全性能，这时我们会发现都会与温度产生密切的联系。参考多次的工业改革，我们会发现温度是其改革的重要因素之一。温度现在已经应用到了我们生产和生活的各个领域，如家用的电脑、公共汽车、电力电子产品等。从而对温度检测和控制提出了更高的要求，需要有更高的精度，在不同的方面需要不同的控制方式。现在更是设备和仪器衡量质量好坏的重要因素之一，也是评估安全性能的重要因素，在一些重要的环节是提高工业生产和效率的重要因素

在实际工业生产中，由于设备内外的温度是无法直接进行交换，而且还面临着其他因素的影响，当设备的温度差超出或低于设备正常的使用范围，就会产生不良的影响或意想不到的后果。这时我们会想出各种隔热的材料，使设备内外界的温度保持平衡，这样就不会出现上述的问题了，也提高了生产过程中的安全指标。当我们处在工业控制的环境中会发现，系统或设备对于温度的升高我们会比较容易实现，当设备处在封闭效果较好的厂房内，就更要注意不要让系统或设备

的温度过高，以免对设备产生损坏。我们通常比较注重加热装置，对于降温装置却表现的不够重视。在工业控制的场合，我们应该具备加热装置，也应该具备降温装置。因此本次研究课题对于温度的升高和降低都做了详细的讲述，给出了电路原理，让我们能同时对于超高温和低温的控制，从而使温度的控制更加有效。综上所述，要得到高精度的温度控制系统，实现起来有一些难度，我们更需要能在不同的环境中，有不同的控制方式。随着时代飞速的发展，我们怎样能提高温度检测和控制的精度，怎样能使温度在传输过程中不会丢失或者损坏据，怎样能减小温度检测的误差和减小其他因素对温度检测的影响，这都是我们现阶段温度控制系统应该及时和切实要解决的难题。因此本选题正是在这样的背景下产生，所具有的理论意义与现实意义都非常重大。

1.2国内外研究现状

对于国内来说，我国对于环境温度控制研究的比较晚，在20世纪70年代末才开始运用于农业的发展，运用在工业和公共管理行业到了80年代初