温度控制系统范文

温度控制系统篇1

关键词温湿度独立控制系统显热潜热

中图分类号： P426 文献标识码： A 文章编号：

0引言

空调系统中，温度和湿度分别独立的控制系统，具有较好的控制和节能效果，表现在温、湿度的分控，它可以消除参数的耦合，各控制参数容易得到保证。

1传统的热湿联合处理空调方式的弊端

空调方式的排热、排湿都是通过空气冷却器对空气进行冷却和冷凝除湿，再将冷却干燥的空气送入室内，实现排热、排湿的目的。传统的热湿联合处理的空调方式存在如下弊端：

能源浪费。由于采用冷凝除湿的方法排除室内余湿，冷源的温度需要低于室内空气的露点温度。考虑到传热温差与介质输送温差，实现16.6℃的露点温度需要7℃的冷源温度，这是现有空调系统采用5~7℃的冷冻水、房间空调器中直接蒸发器的冷媒蒸发温度也多在5℃的原因。在空调系统中，占总负荷一半以上的是显热负荷部分，本可以采用高温冷源排走的热量却与除湿一起共用5~7℃的低温冷源进行处理，造成了能源利用品味上的浪费。而且，进过冷凝除湿后的空气虽然湿度满足要求，但温度过低，有时还需要再热，造成能源的进一步浪费与损失。

难以适应热湿比的变化。通过冷凝方式对空气进行冷却和除湿，其吸收的显热与潜热比只能在一定的范围内变化，而建筑物实际需要的热湿比却在较大的范围内变化。一般是牺牲对湿度的控制，通过仅满足室内温度的要求来妥协，造成室内相对湿度过高或过低的现象。相对湿度过高的结果是不舒适，进而去降低室温设定值，通过降低室温来改善热舒适，造成能耗不必要的增加；相对湿度过低也将导致由于与室外的焓差增加而使处理室外新风的能耗增加。

室内空气品质存在问题。大多数空调依靠空气通过冷表面进行降温除湿，这就导致冷表面成为潮湿表面甚至产生积水，空调停机后这样的潮湿表面就成为霉菌繁殖的最好场所。空调系统繁殖和传播霉菌成为空调可能引起健康问题的主要原因。另外，目前我国大多数城市的主要污染物仍是可吸入颗粒物，因此有效过滤空调系统引入的室外空气是维持室内健康环境的重要问题。然而过滤器内必然是粉尘聚集处，如果再漂溅过一些冷凝水，则也成为各种微生物繁殖的最好场所。频繁清洗过滤器既不现实，也不是根本的解决方案。

室内风速偏高。为了排除足够的余热余湿，同时又不使送风温度过低，就要求有较大的循环通风量。例如每平方米建筑面积如果有80W显热需要排除，房间设定温度为25℃，当送风温度为15℃时，所要求循环风量为24m³/(h.m²)，这就造成室内很大的空气流动，使居住者产生不适的吹风感。为减少这种吹风感，就要通过改进送风口的位置和形式来改善室内气流组织。这往往要在室内布置风道，从而降低室内净高或加大层高。很大的通风量还极易引起空气噪声，并且很难有效消除。在冬季，为了避免吹风感，即使安装了空调系统，也往往不使用热风，而有另外的采暖系统通过散热器散热。这样就导致室内重复安装两套环境控制系统，分别供冬、夏使用。

输配能耗偏大。为了完成室内环境控制的任务就需要有输配系统，带走余热、余湿、CO2、气味等。在中央空调系统中，风机、水泵消耗了40%~70%的整个空调系统的电耗。在常规中央空调系统中，多采用全空气系统的形式。所有冷量全部用空气来传送，导致输配效率很低。

2温湿度独立控制系统

温湿度独立控制系统本身是作为一种对空气处理方式的新思路提出来的。系统中采用的具体技术与传统的制冷与除湿技术并没有过多的差别，其实质是采用了温度与湿度两套独立的空调控制系统分别控制、调节室内的温度与湿度。

温湿度独立控制系统的基本组成为：处理显热的系统与处理潜热的系统。两个系统独立调节、分别控制室内的温度与湿度，即利用湿度控制系统承担建筑全部的潜热负荷，实现对室内湿度的控制；利用温度控制系统，处理剩余的建筑冷（热）负荷，实现温度控制。显然各种除湿方法都难免对室内显热负荷产生影响，但是温度控制系统可以承担这种影响产生的显热负荷，从而实现对室内温度的控制。

1）显热的系统包括：高温冷源、余热消除末端装置，通常采用水作为输送媒介。由于除湿的任务由处理潜热的系统承担，因而显热系统的冷水供水温度不再是常规冷凝除湿空调中的7~12℃低温冷冻水进行冷却去湿，而是提高到被处理空气的露点温度以上，仅需采用16~18℃的冷水即可满足降温要求，从而为天然冷源的使用提供了条件，即使采用机械制冷方式，制冷机的性能系数也有大幅度的提高。余热消除末端装置可以采用辐射板、干式风机盘管等多种形式。干式风机盘管设计风量较大，应选取较大的盘管换热面积，以较少的盘管排数降低空气侧流动阻力，相应带来末端设备的初投资增加。由于供水的温度高于室内空气的露点温度，因而不存在结露的危险。

2）潜热的系统同时承担去除室内CO2、异味，以保证室内空气质量的任务。该系统由新风处理机组、送风末端装置组成，采用新风作为能量输送的媒介。在处理潜热的系统中，由于不需要处理温度，因而湿度的处理可能有新的节能高效方法。一般来讲，这些排湿、排有害气体的负荷仅随室内人员数量而变化，因此可采用变风量方式，根据室内空气的湿度或CO2的浓度来调节风量。

3）新风处理方式。温湿度独立控制空调系统中，采用新风处理系统来控制提供干燥的室外新风，以满足排湿、排CO2、排味和提供新鲜空气的要求。①采用转轮除湿方式是一种可能的解决途径，通过在转轮转芯中添加具有吸湿性能的固体材料（如硅胶等），被处理空气与固体吸湿材料直接接触，从而完成对空气的除湿过程。吸湿材料需要进行再生，再生温度一般在120℃左右，近年来也有研究采用60~90℃中低温的再生方法。转轮除湿方式中空气的除湿过程接近于等焓过程，减湿升温后的空气需进一步通过高温冷源冷却降温。②溶液除湿是另一种可行途径。空气直接与能吸湿的盐溶液（如溴化锂溶液、氯化锂溶液等）接触，空气中的水蒸气被盐溶液吸收，从而实现空气的除湿，吸湿后的盐溶液需要浓缩再生才能重新使用。溶液式除湿与转轮除湿机理相同，仅由吸湿溶液代替了固体转轮。由于可以改变溶液的浓度、温度和气液比，因此与转轮除湿相比，溶液除湿还可实现对空气的加热、加湿、降温、除湿等各种处理过程。与转轮相同，吸湿后的溶液需要浓缩再生后才能重新使用，但溶液的浓缩再生可采用70~80℃的热水、冷凝器的排热等低品位热能。③传统的冷凝除湿是第三种途径。如采用双冷源温湿分控空调系统，高温冷源承担空调系统总负荷的85%~90%，低温冷源承担空调系统总负荷的15%~10%。

基于湿度控制系统的主要目的是除湿，从“按需送风就近除湿”的原则出发，风口应该接近人员主要活动区。末端风量的调节方法可与传统的变风量系统类似，即采用相对湿度传感器或二氧化碳传感器检测，调节变风量末端装置的开度实现。

3温湿度独立控制系统特点

温湿度独立控制将降温处理从常规的热湿联合处理中独立出来，大幅度提高了冷冻水的温度，为很多天然冷源的直接使用提供了条件；使水源热泵、太阳能制冷等可再生能源利用方式更加有效；即使采用常规机械制冷方式，由于冷冻水温度提高，也明显提高了冷水机组COP。

由于温湿度独立控制可以满足不同房间热湿比变化的要求，克服了常规空调系统温湿度难以同时满足、室内湿度偏高或偏低的现象。室内温度控制系统采用显热处理方式，消除了冷凝水盘提高了室内空气品质。

温度控制系统篇2

关键词：智能；炉膛；控制

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.150

1 概述

煤炭以便宜丰富的有点占据着能源市场大部分比例，在各大火力发电厂中各种大型锅炉都趋于智能化的同时，小型炉膛的发展仍然是手动方式，需要人力实时监测远远达不到高效率利用，费时费力的同时也浪费的很多煤炭，对于这种现象，本文设计了一款可以自动送风系统炉膛，在设定好理想温度情况下对炉膛自动送风，在增加燃料充分燃烧的同时也减少风机对电能的消耗，并智能提醒人工加煤。系统设计主要是β膛的辅助设备（风机）进行升级，在辅助设备（风机）上加入智能芯片使风机给炉膛智能的送风可以很简单的给炉膛升级。系统采用AT89C51单片机，SMC1602A LCD液晶屏，DS18B20温度传感器，步进电机。首先系统通过按键加减解决要设定理想温度值，在LCD屏上显示理想温度，以便观察。然后是通过传感器测量炉膛内温度，通过程序转换显示在LCD屏上。在单片机内比较实际测量温度，当设定温度减实际测量温度的值大于50度时，风机采用四级风速（最大风速）；当设定温度减实际测量温度的值大于30度小于50度时，风机采用三级风速；当设定温度减实际测量温度的值大于10度小于30度时，风机采用二级风速；当设定温度减实际测量温度的值小于10度时，风机采用一级风速（最小风速）。

2 系统硬件设计

本系统主要由AT89C51单片机、SMC1602A LCD液晶屏、步进电机、蜂鸣器、按钮等元器件组成，它们的连接方式如图1所示：

2.1 AT89C51系统模块

系统主控模块主要有12MHz的晶振、两个30pF的瓷片电容、一个100Ω的电阻、一个1μF的电容、一个按键。

2.2 系统温度传感器模块

采用达拉斯公司的DS18B20智能型数字温度传感器，对比热敏电阻，只需一条线就能直接读出被测温度，并根据实际需求规划的读数可以达到9-12位数字的比较值。DS18B20主要由斜率累加器、温度系数振荡器、减法计数器、温度寄存器的部分组成。

2.3 SMC1602A LCD液晶屏显示模块

SMC1602A可以显示两行字符，每行16个字符，显示容量为16w2个字符。带有背光源，采用时分割驱动的形式，并行接口，可与单片机I/O口直接相连。在这里LCD液晶显示模块主要显示设定温度和测量温度。

2.4 按键模块

按键模块主要由两个按钮组成分别是S1、S2其连接方式如图1所示。

2.5 步进电机模块

步进电机模块主要由上拉排阻RESPACK―7、反相器74LS04、步进电机驱动芯片ULN2003A和步进电机MOTOR-STEPPER元件组成。

2.6 提醒模块

提醒模块主要是由一个蜂鸣器、15r的电阻、1k的电阻、5.5k的电阻和一个三级管组成。

3 系统软件设计

3.1 系统流程图

3.2 系统子功能设计

（1）SMC1602A LCD液晶屏显示程序功能设计。此部分功能设计主要包括延时1ms程序，写指令程序，写数据程序，显示程序，初始化显示程序。（2）DS18B20温度传感器程序功能的设计。此部分功能设计主要包括延时程序，ds18b20复位程序，读数据程序，写数据程序，读取温度值并转换程序，温度显示程序。（3）按键计数程序功能的设计。此部分功能设计主要包括按键计数程序，计数显示程序。（4）报警程序功能的设计。此部分功能设计主要包括报警条件程序，蜂鸣器发声程序

3.3 电机驱动程序功能的设计

此部分功能设计主要包括电机延时程序，电机初始化程序，电机风速确定程序。

通过系统的智能设计极大地改善了电能损耗，节约了人力成本，使炉膛燃烧充分。

参考文献：

[1]王桂斌，刘浩.锅炉控制系统的设计[J].煤炭现代化，2005（05）.

[2]阿雷尼，韦伯斯特著.张伦译.传感器和信号调节[M]北京清华大学出版社，2003.

[3]中国电力企业联合会科技服务中心，华中科技大学能源与动力工程学院锅炉机组节能[M]北京中国电力出版社，2008.

温度控制系统篇3

关键词:嵌入式系统;LPC2294;监控系统水分检测;PID智能温度控制

中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)20-0031-02

一、仓库温度湿度控制系统

(一)仓库温度湿度控制系统总体方案

本文提出了基于LPC2294微处理器的嵌入式系统的粮库控制系统的设计方案。从机主要由AT89C2051单片机构成,通过单片机控制各个测温点完成温度转换和相应测温点温度数据的查询,并与主机实现多机通信。粮仓内外的温湿度采集由基于AT89C2051微控制器的从机完成,从机具有现场总线接口,使用数字式温度传感器DS18B20采集温度,使用湿度传感器HSllOI采集湿度。仓库内外的设备由现场总线上的测控仪器来控制,仓库的现场工作站可以通过现场总线发送控制命令给测控仪器,它根据接受的命令执行通风和冷却。

(二)硬件介绍

LPC2294是PHILIPS公司推出的一款功能强大、超低功耗且具有ARM7TDMI内核的32位微控制器。它具有丰富的片上资源,完全可以满足一般的工业控制需要,同时还可以减少系统硬件设计的复杂度,提高系统的稳定性。它的工作原理主要是用ARM7芯片LPC2294为内核,与一系列器件连接起来。AT89C2051是20脚8位的单片机,它提供了以下标准功能:2K字节闪速存储器,128字节RAM,15根I/O引线,一个全双工串行口。此外,AT89C2051软件节电方式,一方式停止CPU工作但允许RAM、定时器/计数器、串行口和中断系统继续工作。二方式保存RAM内容但振荡器停止工作并禁止所有其它部件的工作直到水分检测系统下一个硬件复位。硬件设计框图如图1所示:

(三)温湿度测量原理与器件选择

1.测温原理与相应的温度传感器。温度是数据采集中因为要采集多点温度,所以传感器的选型非常重要,它将直接影响到测温系统的复杂度和精确度。DS18B20低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小,用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。高温度系数晶振随温度变化其振荡频率明显改变,所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性,其输出用于修正计数器1的预置值。单片机在控制DS18B20进行温度转换之前,需要总线上所有DS18B20的64位序列号,这样才可以对总线上的某个DS18B20进行ROM匹配,将其选中。

2.温度数据采集及发送。由于所要监测的粮库储量大,要监测的温度点比较多,采用外部供电方式。由于采用单总线数据传输方式DS18B20的数据I/O均是由同一条线来完成的,因此,对读写的操作时序要求严格。协议数据传输为主/从式,形式为请求/响应帧方式。每次通信均由主机发起,不需握手。主机发出请求帧后,等待从机返回响应帧直至响应时间到来,对于从机不返回响应帧。基于单总线上的所有传输过程都是以初始化开始的,初始化过程有主机发出的复位脉冲和从机响应的应答脉冲组成。应答脉冲使主机知道,总线上有从机设备,且准备就绪。初始化子程序如下:

DELAY:MOV R4,#8

DJNZ R6,DELAY

RET

RESET:CLR P1.0

MOV R6,#35

CALL DELAY

SETB P1.0

MOV R6,#4

CALL DELAY

CLR PSW.0

JB P1.0,RET1

SETB PSW.0

MOV R6,#30

CALL DELAY

RET

(四)测湿度原理与相应的湿度传感器

湿度传感器采用高分子电容式传感器181191-Hsloll,温湿度传感器输出的信号都没有经过放大、AD/转换而直接送入单片机进行处理。将它接入555定时器或施密特触发器组成的振荡电路中,则传感器所测的湿度信号与振荡电路输出的电压信号的频率成线性关系,该频率信号也可直接送入单片机进行处理。

将HSllol与555定时器组成振荡电路,则传感器所测的湿度信号与振荡电路输出的电压信号的频率成线性关系,该频率信号也可直接送入单片机进行处理。这样,温湿度传感器输出的信号都没有经过放大、AD/转换而直接送入单片机进行处理,从而省去了信号放大和A/D转换这两个环节,进一步减小了测量误差。

二、算法实现

(一)BP神经网络水分值校正

将温度和频率值作为神经网络的输入,水分值作为网络的输出。所以输入层设计为2个神经元,输出层为1个神经元。对于隐含层的结构,经过反复试用,隐含层的神经元数取为5个的拓扑结构。目标水分值与经BP神经网络训练后的预测值的对比,温度变化范围是-15℃～22℃。在大部分区域内预测值围绕目标值上下浮动,跳动范围在±5%之内。

(二)PID线性控温法

PID控温方法是基于古典控制理论中的调节器控制原理,PID控制是早期发展起来的控制策略之一,由于其鲁棒性好、可靠性高等优点被广泛应用于工业过程控制中,尤其适用于可建立确定性控制系统。具体电路可以采用模拟电路或计算机软件方法来实现PID调节功能。

PID智能温度控制法这种温控方法采用神经元网络和模糊数学为理论基础,并实现智能化。针对控制过程易于振荡、自适应能力有限的缺点,引入了基于模糊逻辑的自调整过程,把对控制规则的调整转化为对参数的调整。

三、粮情监控系统性能分析及展望

(一)系统性能分析

仓库监控系统三层网络体系,各项指标都达到了预期的效果,尤其是数字式温度传感器 DS18B20的应用,使得温度采集的精度和灵敏度大大提高了。由于现场总线上挂接的底层智能测控板比较多,向上发出的温度数据也比较多,通过嵌入式现地工作站现场手动操作键盘,数据查询也十分方便,通过以太网可以在任何一个地方查询仓库数据。基于LPC2294的温度湿度控制系统能够很好的处理仓库数据,并且根据历史记录以及专家知识做出相应的决策。温度湿度控制系统还能够自动保存历史记录,打印报表。

(二)系统应用前景

就目前来看,国内仓库储藏自动化水平还比较落后,温度湿度控制系统具有广阔的推广价值,经济效益和社会效益都将是非常可观的。当然,系统还存在一些不足,如光纤的铺设,需要很大的工程来实现。

参考文献

[1]赫振方.粮情测控系统在粮食储藏中的应用[J].粮油食品科技,2001,(3).

[2]任如杉,万艳芬,等.粮情测控系统在粮食储藏中的应用[J].粮食流通技术,2002,(4).

[3]鲁昌华.分布式微机系统在粮情监控系统中的应用[J].化工自动化与仪表,2000,(2).

[4]冯建新,王光兴.基于网络设备的远程监控系统的设计与实现[J].东北大学学报,2002,(7).

[5]陈涛,王仲东.DS18B20在粮情监控系统中的应用[J].昆明理工大学学报,2003,(5).

[6]马忠梅,籍顺心,等.单片机的C语言应用程序设计[M].北京航空航天大学出版社,2001.

温度控制系统篇4

一、软件系统工作原理

pcr仪中，最重要的部分是对反应温度的控制。pcr仪系统根据用户预先设定的参数来控制变温系统的反应温度。系统首先采集变温系统的当前温度，将当前温度和用户设定的变性温度进行对比，通过控制控制器的运算得到一个输出，将此输出加到被控对象上，使其温度上升至变性温度，达到变性温度后，根据输入的变性温度持续时间，控制变温系统温度持续时间。当此时间到达之后，进入下个反应的温度控制即退火温度的控制。执行完退火阶段温度控制后进入延伸阶段的温度控制。当执行完三个反应的温度控制后，一个循环周期结束，进入下一个循环周期。系统不断的重复控制三个温区的温度，当达到用户给定的循环次数后，反应结束。

二、主程序设计

系统软件设计中，采用将各个功能相对独立的部分编写成子函数。主程序从main（）函数开始运行，进入主程序，首先执行系统初始化，调用initsystem（）函数。initsystem（）函数完成初始化lcd12864、pid、pwm、红外接收工作。系统初始化完毕后，调用userp araset（），此函数设置pcr温控系统的三温区初始温度值、循环时间、循环次数等参数。温控阶段首先控制系统温度为变性温度，当变性温度持续时间达到用户设置的时间值时，程序跳出变性阶段控温，进入到退火阶段温度控制。http://当达到持续时间值时，进入到延伸阶段的温度控制。当三个阶段结束后，一个循环结束，进入到下一个循环，当达到用户设置的循环次数时，主程序结束，系统停止工作。主程序中控制三个温区的程序设计只需编写一个公共函数setsystemp（float t）函数即可，分别将三个温度值作为参数传递给此函数，即可控制系统分别达到用户设置的三点温度值。其中要对三个不同的温区进行温度控制。

进入到单温区温度控制时，调用gettemp（）函数，并将温度值传递给lcd画图函数，显示温度曲线。gettemp（）函数的温度值来源于a/d转换模块的温度值，之后将当前温度值传递给pid模块进行pid温控算法运算，得到一个控制pwm波输出占空比的值yout。这样可使pcr系统达到用户设置温度值。

三、模糊自整定pid算法的设计

本系统温度控制分为模糊pid控制区和直接控制区，控制温度接近目标温度达到一定误差限度时，启动模糊pid控制算法，使温度稳定在目标温度附近。而变温阶段则采用直接控制算法，过冷则全功率加热，过热则全功率制冷。

模糊控制系统采用而输入三输出模糊控制器，输入为误差（e）和温度变化（ec）,输出为三个pid作用系数（kp、ki、kd）。

三个pid作用系数模糊输出也划分为4个模糊状态，分别为0（零）、s（小）、m（中）、b（大）。

模糊推理决策采用双输入单输出的方式，控制规则由下列推理语言构成：

if a and b then c

遵循上式，通过经验可以总结出模糊控制器的初步控制规则，得到针对kp、ki、kd三个参数分别整定的模糊控制表。

四、pwm输出模块

要想操作pwm核，首先得调用altera_avalon_pwm_init（）函数初始化pwm核，此函数包括pwm核的物理地址address、分频时钟clock_divider、占空比duty_cycle三个参数。程序中调用pwm初始化程序对上述三个参数进行赋值。初始化成功后，需再调用altera_avalon_pwm_enable（）函数使能pwm核。这样pwm核就可以工作了。在主程序中，pwm核只需初始化一次，之后便可直接调用altera_avalon_pwm_change_duty_cycl e（）函数改变pwm波输出占空比，而不需每次都初始化。当不再需要输出pwm波时，可调用altera_avalon_pwm_disable（）函数禁止pwm核。

五、a/d转换模块

ad7705包括六个可供用户访问的片内寄存器。在与任意寄存器通讯前，都要向通信寄存器写入。流程图显示了两种不同的读方式，一个是查询 引脚以确定数据寄存器更新时何时进行的，第二个是查询通信寄存器中的

位以确定数据寄存器是否进行更新过。流程图还包括设置一些必要的命令字。其中需要注意的是在操作一个寄存器前，需前先写通信寄存器，并在命令字中设置下一个要访问的寄存器。然后再对要访问的寄存器进行操作。

六、红外遥控输入模块

红外遥控输入模块程序设计上主要任务是对红外接收头上的电平进行解码，判别是哪个按键按下，进而判定用户的输入。本设计采用按键码和按键反码进行相加的方式进行校验，如果和为0xff，则可判定为正确的键码。

七、液晶显示模块

本设计采用128×64液晶。液晶主要用来输出人机交互界面，提示用户输入信息，并将pcr温度以曲线的形式显示出来。

八、总结

本文详细介绍了pcr温控系统的软件部分的设计。软件设计主要包括主程序的设计和子模块程序设计两大部分。系统设计中，编写完各个模块的驱动程序后，对其以函数的形式封装好，然后再编写测试程序对其进行逐个测试，测试结果稳定及逻辑的正确性，满足pcr实验要求。

温度控制系统篇5

【关键词】PCR仪 温度控制 ATmage16单片机 自适应模糊PID算法

【中图分类号】G 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2017）05C-0187-04

PCR（Polymerase Chain Reaction）是在生物技术和医学领域应用得比较广泛的一种基因扩增仪。它是在体外利用DNA聚合酶、一对引物和四种dNTP（dATP，dGTP，dCTP，dTTP）对模板DNA进行多次复制而得到大量基因产物的过程。PCR技术是生物医学领域中的一次重大革命，它使生物医学研究从整体水平和细胞水平发展到分子水平。现在该技术主要应用在病原体检测、基因表达、突变和多态性等方面。然而受到温度控制精度的影响，国内的PCR仪发展水平远落后于发达国家，目前我国的PCR仪主要是从国外购买，同时由于高价格因素的制约，大多只能应用于较大医院的医疗系统或是较好的高等院校、研究院等科研单位进行拆解研究，没有满足国内市场的需求。

PCR仪的核心技术是能够实现快速、精确的温度控制，从而完成多次热循环以达到基因U增的目的，其主要包括变性、退火和延伸三个基本反应步骤。变性就是将温度加热到95℃左右时模板DNA解离成为单链DNA的过程。变性环节结束后进入退火步骤，此时温度降至55℃左右，引物与模板DNA单链的互补序列进行互补配对结合。将温度调节至72?C左右时，Taq DNA聚合酶从引物起始进行延伸，得到一条新的与模板DNA链互补的半保留复制链。重复循环变性―退火―延伸三个反应步骤就可以得到几万甚至几百万倍的目的基因产物。PCR扩增过程的循环工作曲线图和DNA复制过程如图1所示。

本文设计一套以ATmega16为核心的温度控制系统，系统利用半导体加热制冷片进行加热制冷，通过控制风扇的开关进行散热降温，采用自适应模糊PID控制算法进行温度控制。该系统整体设计方案原理比较简单，功耗低，控制效果好，实用性强，对推动国内PCR仪市场的发展有一定科研价值。

一、系统总体设计方案

该PCR仪温度控制系统的设计分为硬件电路和软件两部分。硬件电路主要包括主控制电路模块、温度信号处理模块、温度调节模块以及人机交互界面等，系统硬件电路总体设计如图2所示。

主控制电路模块由处理能力极强的ATmage16单片机最小系统、电源电路和报警电路等部分组成，作为PCR仪整个控制系统的核心，它的主要功能是处理输入输出的数字温度信号，并进行反馈控制调节系统温度。信号处理模块主要是对温度信号进行滤波、调零、放大以及A/D转换等处理。温度调节模块主要包括驱动电路和加热/制冷电路。单片机接收到传感器感应到的温度信号后，进行计算比较，然后输出相应的脉宽调制波（PMW）驱动半导体加热或启动风扇降温，从而控制PCR仪温度的变化。人机交互界面由键盘和液晶显示两部分构成，用来输入各种实验的参数或显示工作时的温度变化情况等，以便用户可以更好地进行操作和观察。

软件部分采用模块化结构设计，主要包括初始化程序、温度控制程序、温度信号采集处理程序、键盘扫描电路和按键处理程序、超温报警程序等。在控制算法的选择上，该设计主要采取了自适应模糊PID控制算法，也就是将PID控制和模糊控制结合起来使用，当采集到的当前温度与预设温度相差较大时，采用模糊控制，已经接近预设温度时就转换成PID控制，并通过预先编写程序来实现两种控制算法的转换。

二、硬件电路设计

（一）ATmega16主控电路

ATmega16单片机是增强型的8位微控制器，它的特点是功耗低、指令为单时钟周期以及可以直接驱动LED和继电器，处理数据的能力可以达到1mps/mhz。

本文采用ATmega16单片机作为PCR仪的主控制器，可以很好地缓解PCR仪温控系统在功耗和温度调节速度之间的矛盾。

ATmega16芯片的A端口（PA0-PA7引脚）主要作为模拟输入端，端口B、端口C和端口D都是8位双向I/O口。在该系统中，P4.7（RST1）为复位脚，与总开关S相连；PA4-PA7引脚连接到键盘，用于将键入的模拟信号转换成数字控制信号；PB0、PB1、PB4和PA0引脚分别连到反相器7406的3、5、9、13号引脚，实现逻辑数字的输入功能；PB2和PB3与四组二输入逻辑与门7408芯片的12和13号引脚相连再接到风扇的开关电路，用来控制电风扇的开关；PB5、PB6、PB7分别与A/D7705S转换器的I/O引脚和SCKL引脚连接，作用是将数字信号传送到单片机中。PC2-PC5引脚连接到JTAG接口，用于芯片内部测试；PD4-PD7、PC0、PC1与液晶显示屏连接，用于显示操作选择、键盘输入的参数以及PCR仪运行情况等；XTAL1/XTAL2引脚和晶振、电容器件组成时钟电路，向主控制器提供基准频率。

（二）电源电路

电源模块主要是给ATmage16单片机、AD623、蜂鸣器、数码显示逻辑电路等提供5V的直流电压，为IR110芯片、MOSFET管提供12V的工作电压。该系统的电源模块采用降压开关型集成稳压器LM2576，电源电路如图3所示，其稳定电压为5V，它工作的方式只有两种，一是处于完全导通状态，此时大电流流过低导通电压的开关管；另一种则是完全截止状态，开关管完全没有电流经过。同时，该稳压器除了内含固定的频率振荡器和基准稳压器之外，还具有电流限制和热关断电路等保护功能，只需要极少的器件，就可以组成高效的电源稳压电路。因而，利用该器件可以在一定程度上减小例如PCR仪的体积，节约了成本。

三、信号处理电路

（一）放大电路

通过传感器采集到的温度信号是非常弱的，且具有干扰，需要进行滤波放大作用才能利用。AD623是一款性能非常好的仪表放大器，能在单电源3V～12V下提供满电源输出，使电路设计更为简单。增益通过滑动变阻器和一只外接电阻方便调节，且相比由几个高精度运放如OP07组成的放大器来说，减少了元器件的使用，从而减小了PCR仪温控系统的PCB板面积。

在信号放大电路中，为避免出现零输入时有输出的零点漂移现象，需要用调零电路来进行调节。该调零电路利用滑动变阻器与电阻并联，通过调节滑动变阻器的值，改变它与并联电阻阻值之比，直到没有电压输入时，电路两端电压为零。

（二）A/D转换电路

由于ATmage16只能处理数字信号，所以要想将采集到的温度模拟信号传输到控制芯片中，需要在输入的前端加入A/D转换器进行模数转换。该系统采用的是AD7705S转换器，它具有可编程、分辨率高、动态范围宽等特点，同时采用SPI/QSPI兼容的三线串行接口，可方便地和单片机进行连接，大大节省了CPU的输入输出口。当外接晶振和少量去耦电容时可以连续进行A/D转换，而在PCR仪温度控制系统中需要连续的采集温度信号并转换成数字信号以供控制器进行控制，因此AD7705是很好的选择。

（三）动电路

该硬件系统的驱动电路工作电压为12V，而ATmage16单片机控制芯片输出的PWM信号的电压为5V，该系统采用的IR2110驱动器，兼有光电耦合和电磁隔离的功能，可以防止这两部分电路直接连接，具有很强的抗干扰能力。对于PCR仪的全桥电路，采用2片IR2110驱动2个桥臂，只需要10V-20V的电压，减小了变压器的体积和电源数目，从而提高了系统的可靠性，降低了PCR仪的成本。其驱动电路原理如图4所示：ATmage16控制器的PB6引脚输出控制信号驱动IR2110工作，IR2110的12V电源电压、二极管、电容与IR110芯片的6、7引脚构成一个自举电路，使得电容器的放电电压和12V电源电压叠加，使电压升高驱动放大电路导通。通过控制场效应管T1、T1、T3、T4的关断来实现驱动半导体加热制冷和风扇降温功能。

四、系统软件设计

（一）控制算法的选择

本文的温度控制系统在算法的选择上采用的是自适应模糊PID控制，即将PID控制和模糊控制相结合，组成自适应模糊PID控制器，使其能动态地调整PID的参数并进行优化，而不依赖于被控对象的数学模型。该算法集合了模糊控制和PID控制的优点，即在超调量大时，充分利用模糊控制快速性、灵活性和适应性的特点，在微调时就发挥PID控制的精度高的优势。这样就可以很好解决PCR仪三个基本环节的温度控制问题。

该算法采用模糊规则对算法中的比例、积分和微分参数KP、KI、KD进行模糊化处理，然后进行PID控制。把当前的PCR温度信号通过温测模块，送到单片机中。单片机将接收到的温度信号与预设的温度值进行对比，计算当前的温度偏差e和温度偏差变化率Δe，然后进行模糊化处理，再通过查询模糊规则表，得到输出的变化值。如图5所示，即为自适应模糊PID控制方法实现PCR仪温度控制的原理图。

（二）软件设计

系统软件部分主要包括主程序、温度信号处理程序、温度控制程序和超温保护等。以自适应模糊PID控制算法程序为核心，由单片机对采集到的温度信号进行比较计算，然后输出控制信号调节系统的温度。系统的工作过程：首先对系统进行初始化设置，包括三个基本反应步骤温度参数的初始化、A/D转换初始化、液晶显示初始化等。然后用键盘来选择操作模式，设置变性温度参数（95℃）、退火温度参数（55℃）、延伸温度参数（72℃）、允许的误差范围（2℃）、控制算法转换温度以及温度上限等。单片机通过获取温度采集电路的温度信号与预设参考温度进行比较，如果温度偏差大于控制算法转换温度，则用模糊控制，反之则转到PID控制。同时单片机还要判断系统当前温度是否超过温度上限，如果超过，则报警。当温度到达预设的温度时，计时开始，计时结束后循环变性、退火、延伸这三个基本反应环节，就可以实现基因扩增的目的。PCR仪温度控制系统整体程序流程如图6所示。

本文针对国内现有PCR仪控制灵敏度不足、成本高、体积大等问题，设计了一套以半导体加热制冷片进行加热制冷和风扇进行散热降温原理为基础的热循环仪温度控制系统。设计包括ATmage16单片机最小系统模块、电源模块、驱动模块、温度采集处理模块以及键盘、显示模块等硬件电路。软件部分则将模糊控制算法和PID控制算法结合起来使用，系统根据采集到的温度偏差的大小来切换使用两种控制算法，以提高控制的快速性和准确度。本文设计的热循环温度控制系统，原理简单、功耗低、实用性强，可满足我国PCR仪工程需要。

【参考文献】

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[2]曹玉.基于STC单片机的PCR温控系统的设计[D].山东大学，2013

[3]江丽，刘志斌.基于mega16微控制器的温度采集系统[J].山西电子技术，2014（6）

[4]苏成仁，刘永智.二次可调开关直流电源的设计[J].电子技术，2013（2）

[5]王宇松，张德伟.PCR仪温度控制系统设计[J].生命科学仪器，2009（10）

[6]马瑞卿，刘卫国.自举式IR2110集成驱动电路的特殊应用[J].电力电子技术，2000（1）

[7]郭丽萍，吴钦木，解雪妮.温度控制系统的模糊PID控制方法研究[J].现代机械，2014（6）

[8]杨婉荣.PCR仪温度控制系统的研究与设计[D].西安工业大学，2014

【作者简介】莫 寒（1991― ），女，广西河池人，广西现代职业技术学院教师，研究方向：控制工程，分布式光伏发电；张 玉（1980― ），女，湖北应城人，硕士，桂林理工大学副教授，研究方向：分布式光伏发电，物联网应用。

温度控制系统篇6

关键词：温湿度独立控制、常规空调系统、运行费用、初投资

中图分类号： TU831.3+5 文献标识码： A 文章编号：

在现代建筑设计中，进行建筑室内温湿度调节控制的空调系统，比较常见的主要有两种，一种是分散的、可以独立进行安装的房间空调器；另一种是进行集中冷源设置，使用水或者是空气作为媒介进行温湿度调节输送的中央空调系统。不管是上述哪一种空调系统，在进行室内温湿度控制调节过程中，都是通过向室内输送经过降温除湿后的空气，来实现室内温湿度的调节与控制。由于此类系统对温湿度进行统一的调节和控制，在实际调节控制应用中，都存在能耗大、难以进行热湿比变化适应等问题，具有一定的局限性。而在温湿度独立控制空调系统中，主要是通过设置两套相对独立的系统，来分别实现对于室内温度和湿度的调节控制，它与传统的中央空调系统相比，避免了传统中央空调系统中热湿联合处理能源浪费、难以适应热湿比变化、室内空气品质不高等问题，在建筑行业中的设计与应用越来越普遍和广泛。本文主要从温湿度独立控制空调系统的原理、系统组成以及与常规空调系统的对比，对温湿度独立控制空调系统进行分析论述。

1、温湿度独立控制空调系统的原理

空调系统承担着排除室内余热、余湿，保障室内洁净度并改善室内空气品质的任务。所谓温湿度独立调节的空调系统，就是采用两套各自独立的设备系统承担上述功能。即，由独立的新风处理系统承担排除室内余湿并改善室内空气品质的任务，由另一套独立的空气处理系统承担排除室内余热的任务。如图2-1所示。

图2-1 温湿度独立调节空调系统原理

在温湿度独立调节系统中，用于排除室内余热的设备系统，夏季可以采用高温人工冷源或自然冷源（如供回水温度为15/20℃冷冻水或其它形式的冷水）。理想的冷水温度应当高于室内空气露点温度，同时又能够将空气冷却到所需送风状态，从而实现真正的干工况冷却处理过程。与常规的低温冷源（7/12℃冷冻水）系统相比，采用15/20℃人工高温冷源的能效比可以提高25%以上,同时也使采用自然冷源在夏季实现空气降温过程成为一种可能。

在温湿度独立调节系统中，新风系统承担着消除室内湿负荷的任务。显然，集中冷源提供的15/20℃高温冷冻水已不能独立承担除湿任务，因此该系统需要有另外的辅助除湿手段，而且这种手段也必须是高效节能且经济合理的，只有这样，温湿度独立调节系统才会成为一个理想的节能高效的空调系统。

由于集中冷冻水供水温度的提高，必然会使得空调末端中换热器的平均温差减小，从而导致空调末端设备的额定风量及换热器面积均有所增加，并因此带来设备初投资和末端空气输配能耗的相应增加。但从整个制冷空调系统进行分析，如果集中冷源采用专用的高温型冷水机组，主机制冷效率得到大幅提高，足以在抵消上述末端能耗增加的影响之后，使制冷空调系统的综合COP得到显著提高。

温湿度独立调节技术是一项划时代的节能新技术，这已经被业界所广泛接收。该系统有以下优点：

通过对温湿度的分别控制，实现了对冷源的梯级利用，从而解放了常规空调系统因除湿需要对水温的捆绑。通过高温冷源的应用，可以大幅度的提高空调冷源系统的综合制冷效率，使空调系统能耗大幅降低约25~30%。

通过对温湿度的分别控制，室内余湿不用采用冷凝除湿的方式，避免了冷凝除湿后温度过低，有时候还需要再热的能源浪费。

（3）提高冷冻水供水温度带来的另一个好处，是可以实现空调末端系统的夏季干工况，避免了常规空调系统湿表面繁殖和传播霉菌，使空气品质得到极大的改善。

2.温湿度独立控制空调系统的系统组成

温湿度独立空调系统，共由三大设备系统组成：

冷源系统

主冷源采用高温冷源，供回水温度一般按15/20℃设计。

新风除湿系统

目前，空调上可用的新风除湿方式有冷冻除湿、转轮除湿、溶液除湿等三种。其中，传统的冷冻除湿（7/12℃冷冻水或直接蒸发）技术及产品最为成熟，应用最为广泛，但能效比相对较低（综合COP3.0~3.3）；转轮除湿是一种用作空气深度除湿处理的专用设备，用作新风除湿处理时，能效比更低（综合COP小于2.0）；溶液除湿用作工业领域深度除湿已有多年，用在舒适性空调领域是近几年的事，通过采用全热回收等提高能效的措施，其综合COP可以达到4.0以上。

空调末端系统

空调末端系统设计为干式系统。其工作冷源为供回水温度为15/20℃的高温冷冻水。由于其高于室内空气的露点温度，因此，该末端系统正常情况下在夏季将无冷凝水产生。这对解决常规空调系统的“湿表面”滋生细菌、污染空气问题，具有积极意义。干工况的实现，可以大大改善空调系统的空气品质，使系统更为舒适、健康。

3 常规空调系统

常规空调系统示意图如图2-2所示。常规空调系统供回水温度为7/12℃，由冷水机组集中制取7℃冷冻水供给室内末端设备，承担所有空调负荷。

图2-2 常规空调系统示意图

4 温湿度独立控制系统与常规空调系统运行费用分析（以深圳某项目数据为基础）

本项目位于深圳地区，主机采用溴化锂蒸汽双效机，根据当地气象条件，暂定空调开启时间为3月1日至10月31日计8个月240日。在计算制冷耗电量时，按平均负荷为设计日负荷的70%计算。

4.1温湿度独立空调系统运行费用计算

温湿度独立空调系统的日运行费用计算结果列于表4-1中。

表4-1 温湿度独立空调制冷系统日运行费用统计

若按照空调季共240天，平均负荷为设计日负荷的70%计算，则温湿度独立控制系统空调季制冷运行费用为1202.4万元。

4.2常规空调系统运行费用计算

常规空调系统冷水机组的的日运行费用，将计算结果列于表4-2中。

表4-2 常规空调方案冷水机组日制冷运行费用统计

同样，按照空调季共240天，平均负荷为设计日负荷的70%计算，则常规空调系统空调季制冷运行费用为1680.1万元。

从以上结果中可以看出，温湿度独立调节空调系统与常规电制冷空调系统相比，制冷运行费用显著降低。采用温湿度独立调节空调系统，每年可节省运行费用约477.7万元。

运行费用降低的原因，是因为采用温湿度独立空调系统后，制冷机组的制冷效率大幅提高，蒸汽消耗量及运行成本有明显下降，比之电制冷系统具有更低的运行成本。

5 温湿度独立控制系统与常规空调系统初投资分析（以深圳某项目数据为基础）

5.1温湿度独立空调系统设备初投资计算，将计算结果列于表5-1中

温度控制系统篇7

【关键词】主汽温度控制 模糊控制 PID控制 火电厂

随着我国电力行业的飞速发展，大容量火电机组已成为电网的骨干，为保证机组正常安全运行。 对机组提出了更高的自动化要求。 由于单元滞后大、惯性大、非性等特性，传统的控制方式不能满足电网的要求，采用先进的智能控制策略来代替传统的控制策略，已成为电厂过程控制的发展趋势。

智能控制理论和计算机通信技术相关学科的发展，使智能控制在火电厂主蒸汽温度过程控制中发挥着越来越重要的作用。本文的目的是研究一种新的智能控制系统及其在温度控制中的应用。 具有一定的理论意义和工程实用价值。

1 火电厂主汽温控制系统概述

现代锅炉过热器工作条件是高温高压。锅炉出口过热蒸汽温度是汽水运行过程中整个系统最高温度，影响着火电厂的安全经济运行。当主蒸汽温度的测量值等于设定值，液压阀不动作，系统处于动态平衡。此时，如果炉膛燃烧室条件变化使温度上升，导致测量值与给定值出现偏差，通过控制器判断偏差的方向，产生控制信号，使喷水阀以适当的方式打开。测量值返回到设定值，系统恢复平衡。

2 模糊PID控制器的设计

火力发电厂主蒸汽温度控制系统控制对象具有大滞后、大惯性的特点。典型的PID只能由一组固定控制参数控制，对动态性能与静态性能、设定值和扰动之间的矛盾无法解决。 模糊控制方法可以有效克服复杂系统的非线性和不确定性。 然而，模糊控制系统的控制效果非常粗糙，使得稳态控制精度较低。 模糊控制结合常规PID控制技术，可以根据初始PID参数校正提高主蒸汽温度控制系统的动态性能。 模糊自适应PID控制基于偏差e和偏差率ec作为输入，可以满足不同时间PID参数自整定的要求。 模糊PID控制系统的结构如图1所示。

3 模糊PID控制器仿真研究

根据专家经验和实际情况，当|e|较大时，为了使系统具有良好的快速跟踪性能，应把kp取大一些，kd取小一些，同时，针对积分进行限制，避免超调量大，通常为零；当|e|中等大小，为了避免大的超调，kp应取得小一些，各变量取值适度；当|e|很小时，kp和ki要大，为了避免设定点附近振荡，kd值非常重要，通常取中等值。 如图2所示，是模糊自适应PID和常规PID仿真比较图。 通过模糊自适应PID的输入偏差和偏差率自动调节PID参数，从而达到良好的控制效果。 模糊自适应PID可以提高系统的动态性能和稳态精度。 PID控制稳态输出值为0.99979，模糊自适应PID控制输出值为0.99996。从仿真图。 使用模糊自适应PID控制器控制高精度控制系统是一个很好的选择。

4 结论

模糊控制结合常规PID控制，完成模糊自适应PID控制器的设计。 仿真表明，模糊自适应PID控制在火电厂主蒸汽温度控制系统中效果良好。 控制效果优于常规PID控制策略，可适应参数变化，显示出良好的控制品质，具有很强的鲁棒性和适应性。 有效提高系统的稳定性。 模糊PID控制器的研究，有很多工作要做，如多变量模糊PID控制等。

参考文献

[1]付旭，丁建设，潘军民，周宇阳，白强. 基于模型预测控制的火电厂主蒸汽温度优化[J].电气技术，2014（01）.

[2]王勇.锅炉侧主蒸汽温度值比汽机侧主蒸汽温度值偏低的原因分析及解决方法[J].机电信息，2014（27）.

作者单位

温度控制系统篇8

关键词：聚合酶链式反应 温度控制 SOPC 模糊自整定PID

一、软件系统工作原理

PCR仪中，最重要的部分是对反应温度的控制。PCR仪系统根据用户预先设定的参数来控制变温系统的反应温度。系统首先采集变温系统的当前温度，将当前温度和用户设定的变性温度进行对比，通过控制控制器的运算得到一个输出，将此输出加到被控对象上，使其温度上升至变性温度，达到变性温度后，根据输入的变性温度持续时间，控制变温系统温度持续时间。当此时间到达之后，进入下个反应的温度控制即退火温度的控制。执行完退火阶段温度控制后进入延伸阶段的温度控制。当执行完三个反应的温度控制后，一个循环周期结束，进入下一个循环周期。系统不断的重复控制三个温区的温度，当达到用户给定的循环次数后，反应结束。

二、主程序设计

系统软件设计中，采用将各个功能相对独立的部分编写成子函数。主程序从main（）函数开始运行，进入主程序，首先执行系统初始化，调用InitSystem（）函数。InitSystem（）函数完成初始化LCD12864、PID、PWM、红外接收工作。系统初始化完毕后，调用UserP araSet（），此函数设置PCR温控系统的三温区初始温度值、循环时间、循环次数等参数。温控阶段首先控制系统温度为变性温度，当变性温度持续时间达到用户设置的时间值时，程序跳出变性阶段控温，进入到退火阶段温度控制。当达到持续时间值时，进入到延伸阶段的温度控制。当三个阶段结束后，一个循环结束，进入到下一个循环，当达到用户设置的循环次数时，主程序结束，系统停止工作。主程序中控制三个温区的程序设计只需编写一个公共函数SetSysTemp（float T）函数即可，分别将三个温度值作为参数传递给此函数，即可控制系统分别达到用户设置的三点温度值。其中要对三个不同的温区进行温度控制。

进入到单温区温度控制时，调用GetTemp（）函数，并将温度值传递给LCD画图函数，显示温度曲线。GetTemp（）函数的温度值来源于A/D转换模块的温度值，之后将当前温度值传递给PID模块进行PID温控算法运算，得到一个控制PWM波输出占空比的值yout。这样可使PCR系统达到用户设置温度值。

三、模糊自整定PID算法的设计

本系统温度控制分为模糊PID控制区和直接控制区，控制温度接近目标温度达到一定误差限度时，启动模糊PID控制算法，使温度稳定在目标温度附近。而变温阶段则采用直接控制算法，过冷则全功率加热，过热则全功率制冷。

模糊控制系统采用而输入三输出模糊控制器，输入为误差（e）和温度变化（ec）,输出为三个PID作用系数（kp、ki、kd）。

三个PID作用系数模糊输出也划分为4个模糊状态，分别为0（零）、S（小）、M（中）、B（大）。

模糊推理决策采用双输入单输出的方式，控制规则由下列推理语言构成：

If A and B then C

遵循上式，通过经验可以总结出模糊控制器的初步控制规则，得到针对kp、ki、kd三个参数分别整定的模糊控制表。

四、PWM输出模块

要想操作PWM核，首先得调用altera_avalon_pwm_init（）函数初始化PWM核，此函数包括PWM核的物理地址address、分频时钟clock_divider、占空比duty_cycle三个参数。程序中调用PWM初始化程序对上述三个参数进行赋值。初始化成功后，需再调用altera_avalon_pwm_enable（）函数使能PWM核。这样PWM核就可以工作了。在主程序中，PWM核只需初始化一次，之后便可直接调用altera_avalon_pwm_change_duty_cycl e（）函数改变PWM波输出占空比，而不需每次都初始化。当不再需要输出PWM波时，可调用altera_avalon_pwm_disable（）函数禁止PWM核。

五、A/D转换模块

AD7705包括六个可供用户访问的片内寄存器。在与任意寄存器通讯前，都要向通信寄存器写入。流程图显示了两种不同的读方式，一个是查询 引脚以确定数据寄存器更新时何时进行的，第二个是查询通信寄存器中的

位以确定数据寄存器是否进行更新过。流程图还包括设置一些必要的命令字。其中需要注意的是在操作一个寄存器前，需前先写通信寄存器，并在命令字中设置下一个要访问的寄存器。然后再对要访问的寄存器进行操作。

六、红外遥控输入模块

红外遥控输入模块程序设计上主要任务是对红外接收头上的电平进行解码，判别是哪个按键按下，进而判定用户的输入。本设计采用按键码和按键反码进行相加的方式进行校验，如果和为0xff，则可判定为正确的键码。

七、液晶显示模块

本设计采用128×64液晶。液晶主要用来输出人机交互界面，提示用户输入信息，并将PCR温度以曲线的形式显示出来。

八、总结

本文详细介绍了PCR温控系统的软件部分的设计。软件设计主要包括主程序的设计和子模块程序设计两大部分。系统设计中，编写完各个模块的驱动程序后，对其以函数的形式封装好，然后再编写测试程序对其进行逐个测试，测试结果稳定及逻辑的正确性，满足PCR实验要求。

[参考文献]

[1]赵琦,李宾,周慧.PCR技术的新进展[J].生命化学, 2002,22(3): 288-289.

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