字控制器为写成差分方程即为令，，得式中第次采样时的偏差第次采样时的偏差第次采样时的偏差温度控制系统结构图及总述图温度控制系统结构图图中温度传感器和单片机中的转换器构成输入通，，得式中第次采样时令系统的数字控制器为写成差分方程即为所以系统的闭环传递函数为样周期。转换器可划归为零阶保持器内，所以广义对象的传递函数为广义对象的传递函数为，组成部分见图。其中数字控制器的功能由单片机实现。图温度控制系统的组成框图培养皿的传递函数为，，其中为电阻加热的时间常数，为电阻加热的纯滞后时间，为采制系统是对生物培养液进行温度监控，过快的温度变化对生物繁殖显然是不利的，因此在本系统中采用的是高阻抗小功率加热电阻丝进行温度的小范围调节。正视图侧视图温度控制系统的组成框图采用典型的反馈式温度控制系统必须绝缘且导热良好，通上电源之後，冷端的热量被移到热端，导致冷端温度降低，热端温度升高。它的外观如图所示。本控制系统是对生物培养液进行温度监控，故太快的温度变化对生物繁殖显图半导体降温片外观图本控如图图半导体降温片工作原理图半导体制冷片由许多型和型半导体之颗粒互相排列而成，而之间以般的导体相连接而成完整线路，通常是铜铝或其他金属导体，最後由两片陶瓷片像夹心饼乾样夹起来，陶瓷片温度自动监测电路，实现对生物培养液温度的监测和自动控制半导体降温片及电阻加热丝半导体制冷器是根据热电效应技术的特点，采用特殊半导体材料热电堆来制冷，能够将电能直接转换为热能，效率较高。其工作原理控制元件之。继电器是在自动控制电路中起控制与隔离作用的执行部件，它实际上是种可以用低电压小电流来控制大电流高电压的自动开关。在本系统中，继电器控制的自动温度调节电路和单片机中程序构成用户是按码元畸变的范围工作的，所以实际使用中最大距离会远超过英尺。图结构图继电器继电器是具有隔离功能的自动开关，广泛用于遥控，遥测，通信，自动控制，机电体化及电力电子设备中，是最重要的据和信号地。所以采用的芯插头座，传输线采用屏蔽双绞线。④传输电缆长度由标准规定在码元畸变小于的情况下，传输电缆长度应为英尺，其实这个的码元畸变是很保守的，在实际应用中，约有的理结构接口连接器般使用型号为的芯插头座，通常插头在端，插座在端些设备与机连接的接口，因为不使用对方的传送控制信号，只需三条接口线，即发送数据接收数电气特性在中任何条信号线的电压均为负逻辑关系。即逻辑。逻辑。噪声容限为。即要求接收器能识别低至的信号作为逻辑，高到的信号作为逻辑。接口的物接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。接口的信号内容实际上的条引线中有许多是很少使用的，在计算机通讯中般只使用条引线。最常用的条引线的信号。接口的电接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。接口的信号内容实际上的条引线中有许多是很少使用的，在计算机通讯中般只使用条引线。最常用的条引线的信号。接口的电气特性在中任何条信号线的电压均为负逻辑关系。即逻辑。逻辑。噪声容限为。即要求接收器能识别低至的信号作为逻辑，高到的信号作为逻辑。接口的物理结构接口连接器般使用型号为的芯插头座，通常插头在端，插座在端些设备与机连接的接口，因为不使用对方的传送控制信号，只需三条接口线，即发送数据接收数据和信号地。所以采用的芯插头座，传输线采用屏蔽双绞线。④传输电缆长度由标准规定在码元畸变小于的情况下，传输电缆长度应为英尺，其实这个的码元畸变是很保守的，在实际应用中，约有的用户是按码元畸变的范围工作的，所以实际使用中最大距离会远超过英尺。图结构图继电器继电器是具有隔离功能的自动开关，广泛用于遥控，遥测，通信，自动控制，机电体化及电力电子设备中，是最重要的控制元件之。继电器是在自动控制电路中起控制与隔离作用的执行部件，它实际上是种可以用低电压小电流来控制大电流高电压的自动开关。在本系统中，继电器控制的自动温度调节电路和单片机中程序构成温度自动监测电路，实现对生物培养液温度的监测和自动控制半导体降温片及电阻加热丝半导体制冷器是根据热电效应技术的特点，采用特殊半导体材料热电堆来制冷，能够将电能直接转换为热能，效率较高。其工作原理如图图半导体降温片工作原理图半导体制冷片由许多型和型半导体之颗粒互相排列而成，而之间以般的导体相连接而成完整线路，通常是铜铝或其他金属导体，最後由两片陶瓷片像夹心饼乾样夹起来，陶瓷片必须绝缘且导热良好，通上电源之後，冷端的热量被移到热端，导致冷端温度降低，热端温度升高。它的外观如图所示。本控制系统是对生物培养液进行温度监控，故太快的温度变化对生物繁殖显图半导体降温片外观图本控制系统是对生物培养液进行温度监控，过快的温度变化对生物繁殖显然是不利的，因此在本系统中采用的是高阻抗小功率加热电阻丝进行温度的小范围调节。正视图侧视图温度控制系统的组成框图采用典型的反馈式温度控制系统，组成部分见图。其中数字控制器的功能由单片机实现。图温度控制系统的组成框图培养皿的传递函数为，，其中为电阻加热的时间常数，为电阻加热的纯滞后时间，为采样周期。转换器可划归为零阶保持器内，所以广义对象的传递函数为广义对象的传递函数为所以系统的闭环传递函数为系统的数字控制器为写成差分方程即为令，，得式中第次采样时的偏差第次采样时的偏差第次采样时的偏差温度控制系统结构图及总述图温度控制系统结构图图中温度传感器和单片机中的转换器构成输入通道，用于采集培养皿内的温度信号。温度传感器输出电压经过转换后的数字量与培养皿内的温度给定值数字化后进行比较，即可得到实际温度和给定温度的偏差。培养皿内的温度设定值由单片机中程序设定。由单片机构成的数字控制器进行比较运算，经过比较后输出控制量控制由加热和降温电路构成的温度调节电路对培养皿中的培养液温度进行调节。同时通过电平转换电路把当前温度传输到商用计算机的串口中，由计算机动态的显示培养皿中的温度，正常情况下温度控制由单片机自动控制。必要时，计算机也可以通过软件来强制改变培养皿中温度。单片机加热控制电路高阻抗加热丝降温的情况下，欲开发良好的通信程序，利用环境下的高级语言已渐成为必然的选择。开发环境下的串口通信程序主要有以下种方法利用用户程序接口函数利用控件后者的主要特点是简单易学，但前者的功能更为强大控制手段更为灵活。软件通信方式的选择在环境下串行通信有两种主要方式即同步方式，异步方式两种方式有各自的特点。在软件设计时应根据实际情况选择合适的方式。同步方式在同步方式中，读串口的函数试图在串口的接收缓冲区中读取规定数目的数据，直到规定数目的数据全部被读出或设定的超时时间已到时才返回。例如以编程语言为例下同„„„„„„„„„„„„„„„„，设置总超时常数设置总超时系数，超时设置„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„读串口„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„结构用于设置超时，指定读写函数的等待时间在函数中为待读串口句柄为输入缓冲区大小为每次调用时，函数试图读出的字节数为实际读出的字节数最后个参数值代表将采用同步文件读写方式。异步方式异步方式中，利用的多线程结构，可以让串口的读写操作在后台进行，而应用程序的其它部分在前台执行例如„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„，打开串口，„„„„„„„„„„„„„„„„允许异步操作，设置总超时常数设置总超时系数，超时设置„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„，读串口„„„„„„„„是个结构变量，结构用于指出读写操作与其它操作的重叠为了实现线程间同步与通信，上面的代码中用函数产生个人工复位事件，并将其句柄赋予的成员这样，在异步读写完成时，发送该事件信号。两种方式的比较异步方式利用多线程结构来监视通信设备，其最大优点是程序对接收数据具有自主觉察能力。旦通信线程查询到数据已发送到串口上，线程自动向应用程序发送个数据接收到的消息，应用程序可用该消息来读取通信设备传来的数据。并且使用通信线程还不占用时间，这样系统实际上具有了同时控制多个通信设备如的能力。因此在对系统强壮性要求较高的场合下应采用异步方式。异步方式的优点也恰是同步方式的缺点。使用同步方式时容易发生线程阻塞，从而使系统性能下降。但在些场合下，该缺点可以通过些措施尽可能地减小，而其简单易用的优点却是很好地体现出来。如果不考虑的进程和线程的问题，仅在串口有数据时，去读串口缓冲区就可以了。此时确定串口读取的时机，握手协议及软件纠错的实现是程序员应考虑的主要问题，也是减小线程阻塞所带来的负面影响的主要措施。可以采用同步转输方式的场合有如下些特点何时转输数据由机来决定，下位机只是被动接收并执行命令。有限时间内，机命令可以执行完毕并返回结果。而不会使机处于长时间等待。每次所转输的数据的长度是已知的，所转输的数据量是有限且比较小。我们在开发串