基于ARM单片机的恒温水箱控制系统设计

陈杰

摘 要：温度是目前我国工业生产当中较为常见的一种数据参数，恒温控制系统在我国得到了较为广泛的运用。文章基于ARM单片机的恒温水箱控制系统设计展开论述。

关键词：ARM单片机;恒温水箱;控制系统

1    我国恒温水箱控制系统的现状

随着我国计算机技术的发展，现代化进程稳步加快。目前，我国工业生产领域对恒温控制系统的应用较为广泛，为我国带来了较为可观的经济收益以及相关社会效益。随着社会的发展，新时代对恒温水箱控制系统的控制环境、成本等因素提出了更高层次的要求。对工业、企业而言，需要在保持原有控制效果不变的同时进行改革创新，以降低成本。恒温环境下自动化控制技术的发展前景十分可观，并且满足工业、企业运行过程中的各项需求，是我国商业运营中的重要组成部位。

恒温控制系统主要依靠微电子技术与计算机技术发展，我国目前相关的技术较为成熟，且有一些技术已经走在世界前列。因此，在自动控制理论的发展以及不断创新的设计方案的推动下，我国恒温水箱控制系统得到了迅猛的发展。相较于日本、德国等国家，我国恒温水箱控制系统的相关技术仍处于相对落后的状态，国外温度控制系统在不断革新，而国内的大环境不太友好。我国目前恒温水箱控制系统的设计趋向于解决控制滞后、复杂、时变的温度系统控制，智能化、自适应的控制仪表等方面与国外相比存在较大的差距。

2    ARM单片机

我国始终秉承“工欲善其事，必先利其器”的原则。在经济不断发展的过程中，技术在国家和各行业中始终占据较为重要的地位，对国内电子产品而言，开发始终离不开开发工具。国内市场上基于ARM Cortex-M内核的产品越来越多，不少单片机厂商也开始转向ARM内核的产品，基于ARM内核开发工具将是一个非常大的市场。单片机集成完整的冯诺依曼体系所规定的结构是一个完整的计算机体系，可实现特定的运算功能，其应用集中在工业自动化控制等专门化需求的运算领域，大多都是满足工业应用上的需求，如基于单片机设计的LED驱动电源综合测试仪、单片机拨号程序等。ARM芯片精髓在“R”，是RISC精简指令集的意思。RISC指令集在根据80%时只用到20%的处理器指令，使用了经过精简设计的指令系统，使整个处理器的设计更加简洁，功耗、体积极大地缩小，所以，ARM在手机、平板等智能移动设备上得到了广泛应用，如ARM的Linux内核下的手持机开发、ARM的Linux内核LVDS显示开发等均是基于ARM芯片的智能产品。

将ARM单片机融入恒温水箱控制系统中，会极大地推动我国相关产业的发展，对于恒溫水箱控制系统的设计而言是一个巨大的飞跃。作为高新科技的代表之一，单片机因其体积较小、成本较低、可靠性较强等优势，广泛运用于各个行业。ARM单片机恒温水箱的设计将会突破现有的技术条件，为人们带来全新的控制系统。

ARM单片机之所以会受到行业的广泛欢迎，主要是因为较为先进的ARM处理器充当了重要角色。随着社会的发展和现代科技水平的不断提高，我国电子设备智能化水平越来越高，并且随着网络化程度的加深，市场上出现大量新兴产物，对于恒温水箱控制系统提出了更高层次的要求。智能化、网络的变迁是时代发展进程中最为重要的变革之一。ARM单片机以低功耗和高性价比的优势逐渐步入高端市场，成为时下的主流产品，同时，也为ARM单片机的恒温水箱控制系统奠定基础。

3    系统设计

恒温水箱系统设计涵盖的内容较多，在整个系统设计中，各个环节环环相扣，并且都充当着较为重要的角色，主要包括主电路和控制电路两大方面。

在设计ARM单片机恒温水箱控制系统的过程中，需要注意的是，首先，依据ARM单片机本身所具有的特性进行相对应的恒温水箱控制系统设计。在保留市场上，充分发挥恒温水箱控制系统优势的前提下，将ARM单片机融入其中，达到提升整体性能的目的。设计时需要充分利用新型32位ARM核心处理器进行智能化以及网络化技术突破，合理利用ARM系统本身所具有的在指令系统、总线结构、调试技术、功耗和性价比等方面的优势。同时，ARM单片机在芯片内部集成了大量的片内外设，极大地提高了其功能和可靠性。

在设计时，需要依据一定的设计指标，例如提前设定一个温度，当温度达到设定的数值时显示实时的温度变化情况，并且精确到1 ℃。对于恒温箱温度的设定，误差需控制在1 ℃以内，并且需要具备一定的保护功能。

该系统的设计主要是对温度以及加热方式等进行改良创新。满足了现代人对技术的要求，对温度的控制在ARM单片机的核心控制范围内，同时，利用数码显示等先进技术对电炉加热，实现控制，并且达到恒温效果，再从单片机本身所具有的灵活性及自由度较大优点进行突破性的改革。

4    结语

时代的发展始终需要依靠科技作为推动力向前推动人类文明，目前，ARM单片机所具有的先进技术，可以极大满足国内市场上恒温水箱控制系统对于智能化、网络化的要求。因此，该项设计具有较大的市场空间，在我国恒温水箱控制系统的设计中起到了巨大的推动作用。

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