温度控制系统广泛应用于社会生活的各个领域,如家电、汽车、材料、电力电子等,常用的控制电路根据应用场合和所要求的性能指标有所不同, 在工业企业中,如何提高温度控制对象的运行性能一直以来都是控制人员和现场技术人员努力解决的问题。这类控制对象惯性大,滞后现象严重,存在很多不确定的因素,难以建立精确的数学模型,从而导致控制系统性能不佳,甚至出现控制不稳定、失控现象。传统的继电器调温电路简单实用,但由于继电器动作频繁,可能会因触点不良而影响正常工作。控制领域还大量采用传统的PID控制方式,但PID控制对象的模型难以建立,并且当扰动因素不明确时,参数调整不便仍是普遍存在的问题。

      本设计采用ADI公司的数字温度传感器ADT7320，  ADT7320是一款4 mm × 4 mm LFCSP封装高精度数字温度传感器，可在较宽的工业温度范围内提供突破性的性能。它内置一个带隙温度基准源, 一个温度传感器和一个16位模数转换器(ADC)，用来监控温度并进行数字转换，分辨率为0.0078°C。默认ADC分辨率设置为13位(0.0625°C)。ADC分辨率为用户可编程模式，可通过串行接口更改。ADT7320的保证工作电压范围为2.7 V至5.5 V。工作电压为3.3 V时，平均供电电流的典型值为210 A。ADT7320具有关断模式，可关断器件，3.3 V时的关断电流典型值为2 A。额定工作温度范围为−40°C至+150°C。因其内部集成了A/D转换器，使得电路结构更加简单，而且减少了温度测量转换时的精度损失，使得测量温度更加精确。数字温度传感器ADT7320通过SPI接口单片机进行通信，。由于ADT7320芯片的小型化，更加可以通过单跳数据线就可以和主电路连接，故可以把数字温度传感器ADT7320做成探头，探入到狭小的地方，增加了实用性。更能串接多个数字温度传感器ADT7320进行范围的温度检测。

设计方案：

 温度传感器 ADT7320 从设备环境的不同位置采集温度，单片机获取采集的温度值，经处理后得到当前环境中一个比较稳定的温度值，再根据当前设定的温度上下限值，通过加热和降温对当前温度进行调整。当采集的温度经处理后超过设定温度的上限时，单片机通过三极管驱动继电器开启降温设备(压缩制冷器) ，当采集的温度经处理后低于设定温度的下时, 单片机通过三极管驱动继电器开启升温设备(加热器) 。

当由于环境温度变化太剧烈或由于加热或降温设备出现故障，或者温度传感头出现故障导致在一段时间内不能将环境温度调整到规定的温度限内的时候，单片机通过三极管驱动扬声器发出警笛声。

系统中将通过串口通讯连接PC机存储温度变化时的历史数据，以便观察整个温度的控制过程及监控温度的变化全过程。

程序设计

主程序调用了5个子程序，分别是数码管显示程序、键盘扫描及按键处理程序、温度信号处理程序、继电器控制程序、单片机与PC机串口通讯程序。

键盘扫描电路及按键处理程序：实现键盘的输入按键的识别及进入相应的程序。

温度信号处理程序：对温度芯片送过来的数据进行处理，进行判断和显示。

数码管显示程序：向数码的显示送数，控制系统的显示部分。

继电器控制程序：控制继电器动作

串口通讯程序：实现PC机与单片机通讯，将温度数据传送给PC机。