吳章海

（衡水學(xué)院，河北 衡水 053000）

在現(xiàn)代化技術(shù)的支撐下，通過自動(dòng)化、智能化設(shè)備取代原有的人工操作，真正實(shí)現(xiàn)茶葉物質(zhì)的量產(chǎn)，同時(shí)降低人力資源的投入力度。從實(shí)際生產(chǎn)效果來看，茶葉制作工藝較為繁瑣，不同茶葉對(duì)于炒制溫度、烘干溫度的需求具有差異性，這就需要在實(shí)際制備過程中，對(duì)茶葉物質(zhì)實(shí)施精準(zhǔn)溫度調(diào)控，滿足實(shí)際生產(chǎn)需求。通過將單片機(jī)組件與制茶溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)，可實(shí)現(xiàn)茶葉制備下的多元操作，確保集成操控模式下，各類操控工序之間呈現(xiàn)的功能具有協(xié)調(diào)性，強(qiáng)化實(shí)際操控質(zhì)量。本文則是針對(duì)單片機(jī)在制茶溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)中的實(shí)際運(yùn)用進(jìn)行探討，僅供參考。

1 單片機(jī)概述

單片機(jī)具有集成功能，其是將系統(tǒng)內(nèi)的各類承接機(jī)構(gòu)通過芯片關(guān)聯(lián)到一起，這樣在主系統(tǒng)操控指令的下達(dá)后，單片機(jī)支撐下的相關(guān)組件，便可按照相關(guān)工序進(jìn)行操作。從組成結(jié)構(gòu)來講，單片機(jī)可以看成是一個(gè)小型控制器，其集成中央處理器、存儲(chǔ)器、中斷系統(tǒng)等，在進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，只需要在電力能源的支撐下，便可實(shí)現(xiàn)對(duì)整體設(shè)備的操控。從實(shí)際使用來看，單片機(jī)與傳統(tǒng)操控系統(tǒng)相比，呈現(xiàn)出的優(yōu)勢(shì)如下。首先，集成操控功能的實(shí)現(xiàn)，縮減單片機(jī)裝置的空間占有量，且在實(shí)際處理過程中，對(duì)應(yīng)的操控機(jī)制是通過“位”來實(shí)現(xiàn)的，這樣在實(shí)際參數(shù)的調(diào)整下，則可依據(jù)不同操控狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息的運(yùn)算，強(qiáng)化實(shí)際操控質(zhì)量。其次，具有極強(qiáng)的靈活性。單片機(jī)在內(nèi)部存儲(chǔ)功能的支撐下，可以對(duì)當(dāng)前空間進(jìn)行有效拓展，極大提高內(nèi)部數(shù)據(jù)信息的傳輸效率，滿足單片機(jī)設(shè)備的實(shí)際荷載需求。最后，在計(jì)算功能的支撐下，單片機(jī)各個(gè)引腳的驅(qū)動(dòng)載體，可以實(shí)現(xiàn)基于精密算法的實(shí)時(shí)性傳輸，確保主程序與子程序之間調(diào)動(dòng)的時(shí)效性，提高指令操控能力，滿足精度化運(yùn)行需求。

2 基于單片機(jī)的制茶設(shè)備控制原理

在智能化技術(shù)、精密零部件的支撐下，制茶設(shè)備基本實(shí)現(xiàn)一體化操作，例如晾青、殺青、揉捻、悶堆、發(fā)酵、干燥等工序，均可由制茶設(shè)備完成，且整個(gè)操控過程無需人工進(jìn)行監(jiān)管，依據(jù)主操控系統(tǒng)的指令下達(dá)，便可自動(dòng)對(duì)茶葉進(jìn)行制備，提高實(shí)際制茶效率。制茶自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，是在原有人工操控的基礎(chǔ)上，通過設(shè)備組件之間的功能，確保制茶工作開展的針對(duì)性，滿足茶葉制備的實(shí)際需求，極大降低茶企人力資源的投入。基于單片機(jī)而實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)化控制，則是通過集成功能實(shí)現(xiàn)對(duì)制茶設(shè)備內(nèi)不同組件的操控，在實(shí)際運(yùn)行過程中，需要在制茶設(shè)備結(jié)構(gòu)內(nèi)部安裝傳感器裝置，實(shí)時(shí)分析出當(dāng)前設(shè)備在運(yùn)行期間產(chǎn)生的溫度變化是否能夠滿足相關(guān)制茶環(huán)節(jié)，茶葉制備工序的溫度需求。且溫度傳感器具備高精度屬性，因?yàn)樵诓枞~制備中，茶葉制備對(duì)于溫度、加工時(shí)長(zhǎng)具有嚴(yán)格的要求，如果在加工時(shí)間段內(nèi)設(shè)備溫度值過高的話，極有可能造成茶葉烘焙溫度值過高，影響成品口感，降低茶葉品質(zhì)。單片機(jī)集成芯片的運(yùn)用，通過內(nèi)部高集成性特點(diǎn)，可對(duì)傳感器傳達(dá)的信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)響應(yīng)，在信息雙端同步反饋功能的支撐下，則可保證相關(guān)指令的下達(dá)可實(shí)時(shí)操控機(jī)械設(shè)備，以達(dá)到對(duì)制茶溫度的精準(zhǔn)性、實(shí)時(shí)性控制。

單片機(jī)針對(duì)系統(tǒng)敏感元件的設(shè)定，則是采用集成轉(zhuǎn)換技術(shù)，其可有效將傳感系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行轉(zhuǎn)化處理，確保相關(guān)功能的實(shí)現(xiàn)，可作用到整個(gè)控制系統(tǒng)之上，這樣在數(shù)據(jù)信息對(duì)接的過程中，則有效保證集成芯片支撐下的各個(gè)功能，可以起到信息反饋的作用。對(duì)于溫度傳感器而言，則是通過不同控制階段、加工階段下溫度值所呈現(xiàn)出的效用，制定出符合系統(tǒng)操作的各類基準(zhǔn)信息點(diǎn)。這樣通過集成芯片與終端操控部件之間的關(guān)聯(lián)，則可最大程度上，對(duì)現(xiàn)有控制體系內(nèi)的各個(gè)溫度產(chǎn)生信息進(jìn)行采集，進(jìn)而反饋到主控制系統(tǒng)中，通過多線程、多節(jié)點(diǎn)的信息測(cè)量，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)后續(xù)操控工序的有效控制。

從溫控部件的工作原理來看，其在運(yùn)行過程中，是通過傳感部件，分析出當(dāng)前生產(chǎn)條件下，溫度值控制系數(shù)是否能夠達(dá)到傳感器預(yù)設(shè)參數(shù)，這樣便可增加溫控部件測(cè)溫的上下閾值，通過傳感器將此類信息反饋到主系統(tǒng)中，可以更為清楚的解析出在溫度測(cè)控參數(shù)下，數(shù)據(jù)值與基準(zhǔn)值呈現(xiàn)的差異性，進(jìn)而削弱溫度測(cè)控部件低溫系數(shù)誤差加大的問題。從溫控振蕩機(jī)構(gòu)的運(yùn)行模式來看，溫度閾值在實(shí)際測(cè)控過程中，是通過計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度值的精度檢測(cè)，且通過往返式的運(yùn)行機(jī)理，在計(jì)算數(shù)值的累計(jì)下，可進(jìn)一步分析出溫度系數(shù)失真情況下，相關(guān)操控視域下，數(shù)值對(duì)應(yīng)關(guān)系所呈現(xiàn)出補(bǔ)償比，逐步修正溫度曲線，真實(shí)反映出制茶設(shè)備內(nèi)的溫度變化情況。

3 基于單片機(jī)的制茶溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

本文采用的是STC型號(hào)的單片機(jī)芯片作為溫控系統(tǒng)的主控單元，溫度傳感裝置采用的是DS1B30信號(hào)的設(shè)施，對(duì)制茶設(shè)備內(nèi)部溫度值進(jìn)行監(jiān)測(cè)。此系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，可通過溫度數(shù)據(jù)值的調(diào)控，分析出當(dāng)前操控視域下，溫度測(cè)量范圍是否滿足現(xiàn)有控制體系下的設(shè)備運(yùn)行需求。

如圖一所示，為制茶溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)示意圖。單片機(jī)所起到的功能則是在電源電路的驅(qū)動(dòng)下，通過信號(hào)采集、按鍵調(diào)節(jié)等，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的顯示、報(bào)警、控制等功能，這樣在系統(tǒng)內(nèi)部指令的精度確認(rèn)下，可有效將各類控制指令精準(zhǔn)下達(dá)到預(yù)設(shè)程序內(nèi)，以滿足系統(tǒng)實(shí)時(shí)化的運(yùn)作需求，確保相關(guān)指令的下達(dá)與落實(shí)，進(jìn)一步貼合于整個(gè)操控系統(tǒng)內(nèi)，提高制茶溫控控制系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。

圖一 硬件結(jié)構(gòu)框架

在硬件電路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，其本身所呈現(xiàn)出的功能是以單片機(jī)各類參數(shù)為基準(zhǔn)來進(jìn)行操控的，但是單片機(jī)的運(yùn)行，屬于傳導(dǎo)性功能，即為需要在電源及相關(guān)接口終端部件的支撐下，才可以發(fā)揮出單片機(jī)的集成功能。對(duì)于此，針對(duì)制茶溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，還需要嚴(yán)格確定出溫度控制電路在整個(gè)操控體系下所呈現(xiàn)出的功能屬性。通常來講，溫度控制實(shí)際上是由可調(diào)控的功率電路以及溫度傳感系統(tǒng)，通過雙向可控硅管，實(shí)現(xiàn)在電源驅(qū)動(dòng)下的正確調(diào)節(jié)。當(dāng)內(nèi)部設(shè)備所產(chǎn)生的溫度對(duì)整個(gè)傳感器進(jìn)行加熱時(shí)，此溫度所呈現(xiàn)出的數(shù)據(jù)值將同步返回到主系統(tǒng)中，通過溫度的有效調(diào)節(jié)則可確保制茶設(shè)備內(nèi)的溫度值維系在一個(gè)基準(zhǔn)參數(shù)內(nèi)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)精度化滿足，滿足各類溫度條件下的制茶需求。從內(nèi)部傳輸模式來看，制茶設(shè)備對(duì)于溫度的控制，是通過加熱管實(shí)現(xiàn)相關(guān)操作的，這就造成加熱設(shè)備在受到指令驅(qū)動(dòng)時(shí)，其將進(jìn)入到溫度調(diào)控階段，將令設(shè)備內(nèi)溫度變化產(chǎn)生一定的滯后性，特別是從高溫向低溫調(diào)控階段，由于制茶設(shè)備在運(yùn)行過程中屬于一個(gè)封閉系統(tǒng)，在實(shí)際散熱時(shí)，溫度閾值降低則需要一定的時(shí)間，在此期間，如果茶葉制備對(duì)于溫度操控精度需求較高的話，極有可能產(chǎn)生因?yàn)闇囟冉档瓦^慢，影響實(shí)際制茶品質(zhì)。硬件電路設(shè)計(jì)，則可有效滿足數(shù)據(jù)調(diào)控精度，同時(shí)可依據(jù)數(shù)據(jù)顯示系統(tǒng)，映射出各類數(shù)據(jù)比值，進(jìn)而為工作人員提供輔助類信息，提高制茶設(shè)備溫度控制的精確性。

4 基于單片機(jī)的制茶溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)研究

從單片機(jī)實(shí)際運(yùn)作模式來講，其是通過單片機(jī)的各類聯(lián)動(dòng)功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)部組件的有效驅(qū)動(dòng)。從溫度控制而言，單片機(jī)支撐下的各類操控模式，是建立在固定傳輸結(jié)構(gòu)之上實(shí)現(xiàn)操作的，如果不同溫度測(cè)控值與相對(duì)應(yīng)的操控程序出現(xiàn)數(shù)據(jù)差異時(shí)，則可通過溫度傳感器的安裝，實(shí)現(xiàn)對(duì)各類操控工序的全過程監(jiān)管。但受限于系統(tǒng)持續(xù)性運(yùn)行的特點(diǎn)，單片機(jī)在實(shí)際運(yùn)行過程中，必須全過程作用于整個(gè)運(yùn)行程序中，確保各類傳感設(shè)施運(yùn)行可精準(zhǔn)闡釋出相對(duì)應(yīng)的操控屬性，只有這樣，才可進(jìn)一步強(qiáng)化設(shè)備內(nèi)部溫度值與主體系統(tǒng)之間的對(duì)接精度。

單片機(jī)在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，由于內(nèi)部各個(gè)接口所呈現(xiàn)出應(yīng)用屬性不同，在實(shí)際操控過程中，則需要按照對(duì)應(yīng)程序設(shè)定，分析出不同數(shù)據(jù)值具體對(duì)接時(shí)，整個(gè)操控操控程序所能闡述的最大值。從制茶溫度操控系統(tǒng)來看，經(jīng)由內(nèi)部操控系統(tǒng)所反饋的數(shù)據(jù)信息，可以界定出單片機(jī)CPU的各類工作狀態(tài)，這樣與單片機(jī)呈現(xiàn)出對(duì)接屬性的設(shè)備，則可由相對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換模式，將各項(xiàng)指令精準(zhǔn)下達(dá)到溫度轉(zhuǎn)換系統(tǒng)內(nèi)，通過主操控系統(tǒng)與終端執(zhí)行部件的有效對(duì)接，則可形成基于主控制器的循環(huán)轉(zhuǎn)換。溫度值在實(shí)際轉(zhuǎn)換過程中，是由轉(zhuǎn)換器將信號(hào)指令轉(zhuǎn)換為數(shù)字指令，確保數(shù)據(jù)信息在傳輸過程中，可以通過各類指令查證出當(dāng)前制茶設(shè)備的各類溫度變化值是否符合實(shí)際制茶需求。從整個(gè)操控流程來講，基于單片機(jī)的溫控系統(tǒng)是在設(shè)備接入電源以后，便進(jìn)入工作初始狀態(tài)，以保證各類信息的接入真實(shí)反映出當(dāng)前制茶呈現(xiàn)出的溫度屬性。此外，在工作人員的操作下，可對(duì)設(shè)備當(dāng)前操控過程中的故障問題進(jìn)行監(jiān)測(cè)，例如溫度寄存裝置是否能夠正常執(zhí)行指令，這樣通過各類數(shù)據(jù)信息的整合，則可進(jìn)一步約束制茶溫度控制系統(tǒng)的運(yùn)行行為，提高實(shí)際制茶精度，為企業(yè)創(chuàng)收更多的經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)。

綜上所述，單片機(jī)支撐下的制茶溫度自動(dòng)控制系統(tǒng)，搭載軟件、硬件系統(tǒng)等，可精準(zhǔn)分析出當(dāng)前操控視域下，溫度變化值與茶葉制備間存在的關(guān)系，然后通過精度調(diào)控，確保主系統(tǒng)指令的下達(dá)，可滿足高品質(zhì)茶葉的制備需求，進(jìn)而提高實(shí)際制茶質(zhì)量。