基于PC104總線的嵌入式溫度控制系統(tǒng)

1引言
　　溫度在工業(yè)控制中是個(gè)很重要的參量，一個(gè)溫控系統(tǒng)可以純粹是個(gè)小型的控制溫度的系統(tǒng)，也可以是整個(gè)大系統(tǒng)中的一個(gè)部分，但都需要用相應(yīng)的硬件裝置、機(jī)械設(shè)備和控制這些設(shè)備運(yùn)行的軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，而影響溫度參量控制的主要因素也是來(lái)自這3個(gè)方面。但在具體設(shè)計(jì)時(shí)，這3個(gè)方面是相互約束又相互補(bǔ)充的，尤其是需要對(duì)溫度瞬間的變化作出相應(yīng)控制的系統(tǒng)，比如在某個(gè)溫度區(qū)間里需要有什么樣的控制精度、溫度斜坡時(shí)間和溫度均勻性等要求，在機(jī)械設(shè)備已經(jīng)限制的情況下，可以通過(guò)對(duì)硬件電路和軟件的設(shè)計(jì)來(lái)彌補(bǔ)。
　　很多溫度控制系統(tǒng)中，一般選用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，由于每種單片機(jī)一般都有各自的一套開(kāi)發(fā) 工具，需要花費(fèi)一定時(shí)間和精力去學(xué)習(xí)研究才能掌握，并且相關(guān)的硬件接口設(shè)計(jì)也比較復(fù)雜，而采用PC104作為核心中央處理器，則可將主要精力放在軟件和接口的設(shè)計(jì)上,而且PC104的開(kāi)發(fā)、維護(hù)和擴(kuò)展都非常方便。PC104與通用的PC和PC/AT標(biāo)準(zhǔn)(IEEEP996)完全兼容，可以很快掌握其軟、硬件的使用，而且他具備嵌入式控制的特殊要求:體積小、成本低、可靠性高、壽命長(zhǎng)、編程調(diào)試方便，配以不同功能的板卡，為嵌入式應(yīng)用提供了標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)平臺(tái)。本文主要介紹了當(dāng)前工控產(chǎn)品中比較廣泛的PC104總線的硬件接口電路的設(shè)計(jì)以及軟件設(shè)計(jì)，并把他作為一個(gè)嵌入式平臺(tái)，運(yùn)用到溫度控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度參量的控制。

2PC104總線簡(jiǎn)介
　　由于普通PC機(jī)在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制中存在著體積龐大、功耗高、可靠性差等缺點(diǎn)，美國(guó)Ampro公司、德國(guó)Jeptec公司、瑞士的DigitalLogic公司等在1987年推出了PC104嵌入式模塊，而嚴(yán)格意義的規(guī)范說(shuō)明在1992年才公布，IEEE協(xié)會(huì)將IEEEP996作為PC和PC/A T工業(yè)總線規(guī)范，而把PC104定義為IEEEP9961，所以實(shí)質(zhì)上PC104就是一種緊湊型的IEEEP996。
　　PC104總線是專門為嵌入式控制而定義的工業(yè)控制總線，其信號(hào)定義和ISA總線一致，但電 氣規(guī)范和機(jī)械規(guī)范卻完全不同，是一種優(yōu)化的小型、堆棧式結(jié)構(gòu)的嵌入式總線標(biāo)準(zhǔn)。PC104與ISA相比具有的一些獨(dú)特的功能主要有：
　　(1)小尺寸結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)PC104模塊的機(jī)械尺寸是3.6英寸