基于S3C2410的高精度温度控制系统设计

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  摘要:提出了一种高精度温度控制系统的设计方法,分别对本文提出的温度控制系统的硬件、软件进行设计。这种温度控制系统以S3C2410嵌入式微处理器为硬件核心,分为采集器、控制器和显示屏三部分,中央控制系统基于CGI算法实现软件部分的工作,最后通过实验检测了本文基于S3C2410设计的温度控制系统控制能力能力和可操作性是否优于传统温度控制系统。实验证明本文所设计的高精度温度控制检索系统具有工作时间更短、工作成本更低和控制能力更强的优点,可以大力推广和使用。
  关键词:S3C2410微处理器;高精度控制系统;温度控制系统
  引言:
  无论是在工业领域、农业领域还是人们的日常生活中,温度都是极容易被采用的控制参数之一,因此必须要设计出高精度的温度控制系统。近年来嵌入式技术飞速发展,与内置式和外置式相比,嵌入式技术的操作时间更短,可靠性更高,工作精度更加准确。S3C2410嵌入式微处理器是由英国SIC公司研发,这种处理器的处理能力极强,灵敏度高,准确性好,因此被应用到大量设备中。
  本文以S3C2410嵌入式微处理器为硬件核心提出了一种温度控制系统。分别对系统的硬件部分和软件部分进行设计,硬件部分采集器、控制器和显示屏三部分构成,中央控制系统基于CGI算法实现软件部分的工作,最后通过实验验证了本文设计的高精度温度控制系统的可操作性是否优于传统集成检索系统[1]。
  1 基于S3C2410的高精度温度控制系统硬件设计
  本文设计的高精度温度控制系统硬件部分由采集器、控制器和显示屏三部分构成,所设计的系统硬件功能是利用采集器采集温度数据并对采集到的温度数据进行处理,控制器将处理后的温度分析对比,降低过高的温度,提高过低的温度,最后由显示屏将控制结果反馈给用户。高精度温度控制系统的硬件部分总体设计框架图如下图1所示:
  本文提出的高精度温度控制系统硬件系统数据采集器内部芯片S32720。S32720芯片是美国SC公司于2015年研发的高档芯片,这款芯片经过反复的试验和检测,采集能力非常强,一经上市就被广泛应用到各种采集设备之中。S32720芯片之所以如此受欢迎还有一点在于它的耗功率极低,一般来说只要电压维持在10V以上,那么芯片就可以维持正常的采集工作,即使电压只在9V~11V之间,S32720芯片的采集速度也可以达到8000MIPS,提供的电压越高,采集速度越快。S32720芯片的采集能力完全满足温度控制系统的采集要求,在采集精度上更好,可以达到10位甚至10位以上。数据采集器利用单接口电源提供供电,大大降低了工作噪音,而且在非工作状态时数据采集将不会发出任何声音。
  温度控制器是整个硬件系统的最核心部分,使用的是S3C2410嵌入式微处理器。这种控制器是由英国SIC公司研发隶属于ARM9的系列产品。由于ARM8和ARM7在操作性能和操作时间上存有一定的弊端,因此SIC公司在充分分析了上两代ARM8和ARM7的缺点后提出了S3C2410嵌入式微处理器,可以說S3C2410嵌入式微处理器是上两代的升华。S3C2410嵌入式微处理器的工作延时时间很短,只有3μs,控制速度非常快,处理器内部共有36个处理接口,运行折36个接口将会互相连接,协同工作,大大保证了控制质量,而且温度的控制范围更广[2]。
  显示屏负责将控制的数据显示出来,反馈给用户,让用户对数据有所了解[2]。
  2高精度溫度控制系统软件设计
  在CGI算法上进行软件设计,根据图1设计的高精度温度控制系统硬件给出软件算法如下:
  其中, 、、、为控制温度,, 为温度参数变量,表示导热系数,为大气外部温度,为大气内部温度。由公示可以看出、为恒定值,值越大,、、、值越大。
  为了保证所控制温度的可靠性性,CGI算法对控制的温度、、、分别进行计算,利用S3C2410嵌入式微处理器测量出和的值,判断 GIC算法是否成立,算法成立后,系统就可以稳定完成工作。最后通过显示屏将得到的、、、值回馈给客户,通过中央控制系统保存最终数据。至此,高精度温度控制系统软件全部设计完成[3]。通过上述过程完成了温度控制。
  3 实验测试
  为了测试本文设计的高精度温度控制系统能够对更好地很好地对温度进行控制,设计了对比仿真实验。设置如下参数:温度值域在0~50℃之间;控制时间在0~10s之间;设置温度控制数据频度在、、、值之间;根据上述仿真设定的参量以及环境设定进行实验,结果如下图2所示:
  分析图2结果得知,在相同时间内本文设计的集成检索系统对图书馆数字资源检索能力明显低于本文设计的集成检索系统,而且本文设计系统在运行过程占据的内存很大,检索集成范围更广,所得的数据极具可靠性。
  4 结束语
  本文设计的集成检索系统能够有效地对温度控制系统,并且具有测量温度范围广、工作时间短、消耗功率低、操作性强等优点,与传统的温度检索系统系统相比,本文设计的系统更具备稳定性,值得大力推广使用。
  参考文献:
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