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关键词：温度控制；单片机；Arduino；发展状况。摘 要：水温控制系统在日常生活及工业中用途广泛，在生产作业中也发挥着重要作用。单片机控制、PLC控制等等，均能实现水温控制。其中，利用单片机控制实现的水温控制，有不少优点，如价格低、可靠性强、简单易学等等。单片机是近年来发展特别迅速的领域，许多自动化的车间、日常生活需求等，都靠单片机来实现。Arduino是目前较为流行的开源电子原型平台，基于单片机系统开发，具有价格低廉、便捷灵活、方便上手等优点，包含硬件（各种型号的Arduino板）和软件（ArduinoIDE）。目前广泛应用于互动产品开发和电子系统设计方面。本文介绍了单片机的发展状况、温度控制系统的发展状况以及Arduino的特点。通过对单片机及温度控制系统发展状况研究，总结出现阶段的不足以及提出解决方法。

引言

温度是一个十分重要的物理量，无论是在生产过程中，还是在日常生活在中都起着重要作用，对它的测量和控制有着重要的意义。过低或者过高的温度都会使水资源失去应有的作用，从而造成水资源的巨大浪费。在当前全球水资源匮乏的情况下，我们更应好好的掌握对水温的控制。在工业生产中，尤其环境恶劣或温度较高的情况下，为保证生产安全进行，提高产品质量和数量，节约能源，减轻工人负担，要求对加热炉炉温进行检测、显示，控制等。在日常生活中，水温控制为人们生活提供不少方便，诸如饮水机的温度控制系统，可以实时检测水温，并通过数码管显示水温，还有淋浴设施中的水温控制系统，方便人们洗浴。当今，随着电子产业迅猛发展，单片机技术和传感器技术不断完善改进，价格也在稳步降低，可靠性增强，用信息技术来实现水温控制是容易实现的，所以现在以单片机为核心的水温控制系统稳步发展，它可以同时采集多个数据，并将数据送至上位机进行显示和控制。基于Arduino的水温控制系统，可以完成对水温的自动检测，对水温的准备测量，显示温度以及加以控制，对实际生活有着重大意义。

研究现状

单片机的应用与发展

单片机概念、组成及特点

概念：单片机也称为微处理器、单片微型计算机等。它是由中央处理器 (CPU) 、只读存储器 (ROM) 、随机存取存储器 (RAM) 、还有一些输入/输出端口 (I/O) 等主要的计算机功能部件集成在硅片上的微型计算机^[1]。

组成：存储器、控制器和运算器是单片机的三大组成部分。这三部分在其中发挥着非常重要的作用。存储器中每个单元都是对应着一个地址的，存储器包含了256和存储单元，因此就有256个地址。如果是用16进制数来表示的话就是存储器地址。对于这些存储单元通常是能够存放在一个八位二进制的信息。在单片机中控制器实际上是CPU的神经中枢，主要是由指令寄存器、译码器、定时控制逻辑电路、堆栈指针SP、程序计数器PC等组成。对于程序计数器而言主要是利用16位寄存器组成的计数器。在工作中译码器的主要职责就是要把指令代码译成各种形式的控制信号，控制信号又同单片机始终振荡器产生的时钟脉冲在定时与控制电路中相结合。运算器中逻辑运算部件ALU、寄存器B、累加器ACC、暂存器TMP是其中典型元件，这些元件在其中发挥着重要作用^[2]。

特点：种类丰富，功能多样；数据处理和运行速度快；使用寿命长^[3]。

单片机的应用

单片机主要应用于以下几个领域中：

通信领域。在手机语音中的应用就是非常典型的例子。语音识别和单片机有着不小的联系。手机运行过程中，单片机系统对输入的语音信息条目进行识别同时还能够进行相关操作。单片机通常是设置在音频入口处，这样做是为了能够更便于搜集音频信息。在分析辨别之后还将会下发信息到各个部件中，然后进行相关操作。除此之外还在电话录音中得到应有，在电话录音当中，单片机能够有效地收集请求信号，进而发出控制信号。

家用电器领域。单片机在家用电器中也能够得到有效应用，比如洗衣机、微波炉、电视机的控制系统和显示系统。通过利用单片机技术，在电视机上人们可以一动不动坐在椅子上选择频道，同时还能够对大型智能游戏进行控制。对于洗衣机而言则是能够根据衣服材质来自动选择洗涤剂用量、强度以及时间等。