银强（四川化工职业技术学院，四川泸州 646005）



单片机在制茶温度自动控制系统中的应用

银强
（四川化工职业技术学院，四川泸州 646005）

在实际的生产过程中，温度控制具有重要意义，能够提高相关生产安全性，同时，还能提高相关产品的质量以及生产效率，实现了资源的合理利用，保证了良好的企业效益，促进了企业的发展。传统的温度控制系统构成极为复杂，并且不能满足实际的需求，严重影响了产品质量的提升。单片机的使用，有效地提高了生产质量。本文主要针对单片机在制茶温度自动控制系统中的应用进行分析，并且依据实际的情况提出了一些建议，希望能够促进单片机在制茶温度控制中的应用。

单片机；制茶机械；温度控制；智能化

随着科技的不断发展，单片机在制茶行业中的应用，有效的提高了制茶的工作效率以及工作效率。在实际使用过程中，相关的制茶机械主要是通过对电加热的利用，实现制茶温度的自动化控制，虽然相关的成本较为低廉，但是，不能保证良好的准确性，因此，加强单片机在制茶中应用十分必要。

1　单片机制茶机械的工作原理分析

在实际的制茶过程中，采用的水80C592单片机全数字温度测控系统，此系统中采用的是DS1820数字温度传感器。其敏感性较强，主要是使用了ON-BOARD技术，有效的实现了全部传感系统以及AD电路转化，将其全部集成在叫较小的电路板内，并且，采用一种独特的单线接口方式，只需要一条线就能实现两端的双向通信，加强了信息交流。另一方面，DS1820还支持和多个网点进行连接多个DS1820，最多能够实现三线连接，所以，就实现了对多个点进行温度的控制。在实际的工作过程中，不需要和其他原件进行连接。一般来说，它的测温工作范围在-55—l25℃，其工作范围刚好和制茶杀青工作温度一样，对于温度的分辨率保持在0.5℃；在实际的制茶过程中，相关工作人员应该积极的对杀青投料以前滚筒预热的温度进行控制，一般来说，其温度都在180℃左右，已经超出了DS1820的测温工作范围，所以，相关工作人员应该积极的进行以线性补偿，能够有效的将DS1820的测温工作范围扩大到180℃，能够有效的缓解数据溢出问题［1］。在实际的测量结果完成以后，其测量结果通常都是以9位数字进行传输。

DS1820在实际的工作过程中，其工作原理是：相关的原件通过高温系数控制震荡器实现低温系数振荡器脉冲个数，然后，就输出了相关的测试温度。工作中，低温系数晶振的振荡器受到温度的影响较小；一般来说，固定频率的脉冲信号送给计数器1，高温系数晶振随着温度的变化较为明显，所产生的信号为计数器为2进行输入。计数器1和相关的温度储存器中预置的温度有一个明确的对应。在实际的工作过程中，当计数器预置的数值减到带0时，计数器1中的也应该重新输入，这样往复循环，计数器2记数到0时，相关工作人员应该及时的停止计数器温度储存值的累计，此时的温度就是测试的温度，斜率累加器用于补偿以及修正温度非线性，其输出所用的修正计数器1的预置。DS1820系统工作过程中，其最低温度值为0.5℃。上述表格中是几种对应数值之间的关系，通过上述表格，我们能够看出最低有效位LSB采用相关的比较器和0.25℃进行比较，计数器1中的剩余值转化成为低于0.25℃，能够有效的清除储存器中的LSB，如果相关的高于0.25℃，相关温度寄存器中的最低位LSB，所对应的9位数值［2］。

2　硬件电路设计

2.1温度检测仪器和变送器

在实际工作中，温度检测仪器以及相关的变送器种类的选择对于温度测量的准确性具有直接关系，镍铬材料的电热器适合测量范围在0-1000℃的温度，并且所采用的电压为0mv-41032mV，电流电压的变送器通常所输出的电流为0-10mA减少到0-5mA，有效的提高了系统温度测量的准确度。

2.2接口电路

通常来说，在实际的电路设计过程中，所采用的接口电路有8155、2832以及ADC0809等芯片。8155基本上用于键盘的连接以及LED显示的接口。2732能够作为8031的外部储存器；ADC0809是整个系统温度测量电路的输入接口［3］。

2.3相关的温度控制电路

在实际的工作过程中，8031能够实现对温度的控制主要是由于可控硅调功器电路的应用。所谓的双向可控硅管以及相关的加热丝只能适用于220v，50HZ的交流电路工作，在相关的工作周期内，8031只需要通过对可控硅管的接通时间进行控制，就能够改变加热丝的功率，从而实现对温度额调节。

2.4数据显示以及输入

在实际的工作过程中，相关系统的数据显示都采用的是四位的LED数码显示管或者应液晶显示器，串行数据单片单片机的RXD以及TXD串行口输出，到74LS164或者CD4015转换成为并行数据，然后在经过转换，最后实现数据的显示，通常来说，数据转换的电路为CD4511。

另外，相关的驱动采用CD4055，如果使用液晶显示器，工作人员应该注意，不能进行长时间的偏转，应该积极的对相关的偏转进行周期性的改变。在数据显示过程中，采用LED主要是由于如果环境照度较大，LED的发光字体不够明显，另外，还有效的实现了能源节约［4］。

在数据输入时，通常都采用4*4数字键盘，相关工作人员工作过程中，输入对于温度控制的阈值以及控制模式的转变，在数据的读取过程中，可以采用低电平扫键盘，采用p1口进行高四位轮流输入低电平，实现的对键盘位置的判断，然后读取相关的数据，再用键盘输入温度阈值。

2.5温度传感器的设计

温度传感器一般都是采用镍铬材料，其温度范围一般都是在0-1000℃内，通过阻容滤波电路，对相关的高频信号送入放大器以及A/D转化器，然后再输入计算机。

3　制茶机械温度自动控制测试系统的形成

DS1820在实际的工作过程中，主要是通过使用电子开关以及单片机进行连接，能够有效的向单机片提供相关的温度测量信息，然后，单片机温度测量信号在通过相关的电路传输给其他相关系统，能够保证相关制茶工作在合适的温度内进行。

在实际的茶叶杀青工作中，相关传感器温度探头通常都安装在杀青机的滚筒上，有效的减少了杀青机传感器的磨损。探头的周围都会有金属网进行保护，能够保证杀青滚筒一直处于工作状态，所以，探头和DS1820进行传接过程中，都有采用滑环连接模式，有效的保证了设备的正常运行。

另外，单机片在DS1820系统复位以后，就会积极的对DS1820进行处理，保证其恢复到初始值。然后，相关工作人员在进行寄存器数值的设定，第一位ISHOT值为0，CPU值为1，这就是DS1820系统CPU的工作状态以及转换方式。工作过程中，单机片接收到相关指令以后，所执行的延时程序后，就开始执行转换命令，保证DS1820能够正常进行温度测量转换工作，同时，还能实现对储存器的循环转换。在实际的运行过程中，如果寄存器的第八位DONE值为1，说明相关的温度测量质量数字化转换过程已经结束，单片机能够直接的对相关数据进行提取输出。

在连续工作状态下，单片机就会向DS1820发送开始转换的指令，DS1820会在输出一次温度数值后就进行温度数字化转换，一直到其接受到停止转换的指令。所以，在实际的测量过程中所实现的对制茶机械机电加热的控制主要是随着温度的变化而变化。DS1820.在工作时都会设置地址码，单片机能够通过不同的地址码从DQ中提取相关的测量数据，然后再进行传输。在实际的传输过程中，DS1820属于一种从器件。其工作流程为：相关的温度控制系统在开机以后，保证其处于复位状态，初始化；然后，相关工作人员积极的对系统故障进行检查；信号传入的设置或者温度寄存器；延时指令；相关部件积极向DS1820系统发送相关的转化命令；系统自动的对转化进行判断，直到系统判断转化结束，如果相关的转化结束，系统就会自动显示测量结果，并且将二进制转换为十进制；系统及时的将相关的测量结果进行显示，对于相关的故障积极的进行报警进行控制；当相关的信息传递到制茶工作机时，相关的继电器继续对加热器进行控制；直到系统的整个命令结束，则整个流程也结束［5］。

4　总结

综上所述，单片机在制茶机械中的应用，有效的提高制茶的效率以及制茶质量。在实际的应用过程中，相关工作人员应该积极的准备好相关的硬件设备，例如：温度检测仪器和变送器、接口电路、相关的温度控制电路、数据显示以及输入、温度传感器的设计等，才能保证相关工作的顺利开展。另外，还要积极的对相关的数据转换进行控制，保证温度测量的准确性。

［1］汪尊伟.制茶温度单片机自动控制系统设计［J］.茶叶科学，2000，20（2）：158-160.

［2］孙万胜.谈单片机在温度控制系统中的应用［J］.硅谷，2011，（2）：159-160.

［3］潘玉成.单片机在茶叶电炒锅温度控制中的应用［J］.茶叶科学技术，2000，（2）：26-28，38.

［4］孙祥棋.单片机温度自动控制系统［J］.黑龙江科技信息2011 （6）：45.

［5］李燕.浅析单片机在温度控制系统中的应用［J］.现代企业教育，2010（4）：89-90.

银强（1978-），男，四川泸州人，本科，讲师，研究方向：自动化技术、机电技术。