热敏电阻是用一种半导体材料制成的敏感原件，其特点是电阻随温度变化而显著变化，能直接将温度的变化转换为能量的变化，具有灵敏度高、体积小、较稳定、动态特性好等优点，常用于远距离测量和控制中。
方案二：选择热电阻传感器
热电阻在工业上广泛应用于测量-200～+500℃范围的温度，随着科技的发展热电阻温度计的测量范围低温端可达-272.5℃左右，高温端可测到1000℃。热电阻温度传感器的特点是精度高，适宜测低温。在560℃以下的温度测量中，它的输出信号比热电偶容易测量。恒温箱的温度一般在室温～250℃范围内，范围比较窄，也比较低，对精度的要求也比较低，综合考虑热电阻、热电偶和热敏电阻的特点，选用热电阻比较好。另外，热电阻又有铂电阻、铜电阻、铁电阻和镍电阻等，各有其特点，由于铂电阻稳定性好，性能可靠，所以本设计选用了常用的铂电阻Pt100作为温度传感器。
方案三：选择MAX6577作为传感器
MAX6577作为温度传感芯片，这是一种将温度转换为均衡频率方波的传感器(温度→频率)，其主要特点如下：
A. 方波输出，无需A/D转换与单片机计数端直接相连。 B. 温度测量范围-40~+125℃。
C. 较低的测量误差。测量温度是+25℃时，误差范围为±0.8℃；测量温度是+125℃时，误差范围为±0.5℃。
D. 不需外接元件，体积小(最大3mm×3mm)，适合用作温度测量探头。需要注意的是，该传感芯片将温度转换为频率是以绝对温度(K)为前提，因此对频率的计数结果应减去273才能得到摄氏温度，这当然可以在软件编写时方便地做运算处理。
由于本设计的控制温度范围在室温~250℃，除了方案二的铂电阻，其他的都达不到要求，所以本设计选择方案二。
A/D转换芯片的选择：A/D转换器把传感器采集的模拟量输入转换成单片机所能识别的数字量信号。A/D转换器的种类分为双积分A/D转换器如ICL7109，逐次逼近型A/D转换器如ADC0809和并型A/D转换器。双积分A/D转换器的精度高，抗干扰性好，价格便宜，但是速度较慢,逐次逼近型A/D转换器的精度，价格，速度适中，并型A/D转换器，速度快价格也昂贵，本设计综合考虑采用逐次逼近型A/D转换器ADC0809。
单片机与A/D转换器接口电路的主要功能是：
A. 通过I/O输出通道启动转换或直接输出指令启动转换。启动转换的方式完全由A/D内部电路结构而定。
B. 把转换好的数据送入CPU。
C. 当确定使用A/D转换器以后，按下列原则选择A/D转换器芯片。
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基于单片机的电加热恒温箱控制器设计
A) 根据前向通道的总误差，选择A/D转换器精度及分辨率。
B) 根据信号对象的变化率及转换精度要求，确定A/D转换速度，以保证系统的实时性要求。
C) 根据环境条件选择A/D转换芯片的一些环境参数要求，如工作温度、功耗、可靠性等级性能。
D) 根据单片机接口特征，考虑如何选择A/D转换器的输出状态。
其它，还要考虑到成本、资源、是否是流行芯片等因素。由于各A/D转换器的性能指标不一样，速度相差很大，一般需要有数10uS以上的转换时间，因此在单片机发出转换命令后，需等待转换结束方可读取数据。常用的有程序查询输入方式和中断方式。
INT7和INT6两个输入端分别接地和AD参考电源，是为了实现数字自动调零和抑制电源波动对转换的影响，并可供微机仪表实现自校用。
ADC0809的内部结构框图如图2-2所示，本系统采用ADC0809构成A/D转换电路。ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A／D转换器，内部结构它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型D／A转换器、逐次逼近寄存器、三态输出锁存器等其它一些电路组成。因此，ADC0809可处理8路模拟量输入，且有三态输出能力，既可与各种微处理器相连，也可单独工作。输入输出与TTL兼容。
由于ADC0809的片内无时钟，它的时钟频率在10KHZ—1280KHZ之间。可利用AT89C52提供的地址锁存允许信号ALE经D触发器二分频所得，ALE脚的频率是AT89C52单片机时钟频率的1/6。由于ADC0809具有输出三态锁存器，故其8位数据输出引脚可直接与数据总线相连。
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START CLOCK
控制电路 INT0 EOC INT1 8 路 INT2 模拟 三 2-1 INT3 开关 比较 SAR 态 2-2 INT4 输 2-3 INT5 出 INT6 锁 2-4 INT7 存 2-5 器 2-6 树状开关 ADDA 地址锁存ADDB 2-7 256电阻阶梯 ADDC 与译码器 ALE 2-8
Vcc GND Vref(+) Vref(-) OE
图2-2 ADC0809内部结构框图
方案一：选择MC14433
MC14433是3又1/2位BCD码输出、双积分式的A/D转换芯片，转换速度约1～10次/s，需±5V工作电源，其模拟量输入电压为199.9mV或1.999V，基准电源相应为200mV或2V。
方案二：选择ADC0809
ADC0809是8位、逐次逼近式A/D转换芯片，具有地址锁存控制的8路模拟开关，应用单一＋5V电源，其模拟量输入电压的范围为0～-5V，对应的数字量输出为00～FFH，转换时间为100us，无需调零或调整满量程。
根据MC14433和ADC0809的特性可以看出，ADC0809的转换速度快，且只需单一的+5V电源，使用起来比MC14433方便的多。本系统的要求温度控制误差在±2℃内，采用8位A/D转换器，其最大量化误差为±0.5×(1/255)×250℃＝±0.5℃，完全能满足要求。
2.3.5温度控制电路的选择
在常用的控制方法中有两种：晶闸管控制和继电器控制。
方案一：选择晶闸管控制
当晶闸管承受反向电压时，不论门极是否有触发电流，晶闸管都不会导通；当晶闸管承受正向电压时，仅在门极有触发电流的情况下晶闸管才能导通；晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用，不论门极触发电流是否还存在，晶闸管都保持导通；若要使已导通的晶闸管关断，只能利用外加和外电路的作用使流过晶闸管的电流降
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基于单片机的电加热恒温箱控制器设计
到接近于零的某一数值一下。
方案二：选择继电器控制
继电器室一种在其输入的物理量达到规定值时，其电气输入电路被接通或分断的自动电器。继电器按其输入量性质分为电气继电器和非电气继电器两大类。按其用途分为控制继电器盒保护继电器两大类。
根据它们的特性和用途，还有本设计的特点，如果选用继电器，它要一直吸合、断开，容易损坏器件，为此选用晶闸管控制，既方便，又简单。 2.4 控制方法的选择
在连续生产过程中，控制算法一般可分为模糊控制算法、PID算法和大林算法等。模糊控制算法是不依赖对象的数学模型,具有模糊逻辑“概念”的抽象能力和非线性处理能力,且对过程参数的变化不敏感,是模糊数学同控制理论相结合的产物而人们对它了解不是太深入。大林算法是由美国IBM公司的大林于1968年针对生产过程中含纯滞后的控制对象的控制算法，该算法的设计目标是设计一个合适的数字控制器,使整个系统的闭环传递函数为带有原纯滞后时间的一阶惯性环节,而本设计并非纯滞后时间的一阶惯性环节。而PID控制技术成熟,控制结构简单,参数易调整,不必求出被控对象的数字模型便可以调节,所以在温度测控系统中通常采用PID算法。
PID调节是Proportional(比例)、Integral（积分）、Differential（微分）三者的缩写，是连续系统中技术最成熟、应用最为广泛的一种调节方式。PID调节的实质就是根据输入的偏差值，按比例、积分、微分的函数关系进行运算，其运算结果用以输出控制。
比例作用是调节器输出变化量与输入变化量成比例的一种控制作用，被控量一旦出现偏差，比例控制作用将使其朝着减少偏差的方向变化，控制作用的强弱取决于比例系数。积分作用是指调节器的输出与输入的积分成比例的作用，积分控制的特点是调节器的输出与偏差存在的时间有关，只要有偏差存在，输出就随时间不断增加，直到偏差被消除，系统才能达到稳定。微分作用是指输出与输入的导数成比例的控制作用。其特点是输出只能反映偏差的变化速度。对于固定不变的偏差，不管偏差量多大，均不能有微分作用输出。了避免电阻丝动作过于频繁，消除由于频繁动作引起的振荡现象。 2.5开发环境及编程语言的选择
2.5.1硬件开发环境选择
Protel是Protel公司在80年代末推出的EDA软件，在电子行业的CAD软件中，它当之无愧地排在众多EDA软件的前面，是电子设计者的首选软件，它较早就在国内开始使用，在国内的普及率也最高，有些高校的电子专业还专门开设了课程来
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学习它，几乎所有的电子公司都要用到它，许多大公司在招聘电子设计人才时在其条件栏上常会写着要求会使用Protel。早期的Protel主要作为印制板自动布线工具使用，运行在DOS环境，对硬件的要求很低，在无硬盘286机的1M内存下就能运行，但它的功能也较少，只有电原理图绘制与印制板设计功能，其印制板自动布线的布通率也低，而现今的Protel已发展到Protel 99（网络上可下载到它的测试板），是个庞大的EDA软件，完全安装有200多M，它工作在WINDOWS95环境下，是个完整的板级全方位电子设计系统，它包含了电原理图绘制、模拟电路与数字电路混合信号仿真、多层印制电路板设计（包含印制电路板自动布线）、可编程逻辑器件设计、图表生成、电子表格生成、支持宏操作等功能，并具有Client/Server （客户/服务器）体系结构，同时还兼容一些其它设计软件的文件格式，如ORCAD，PSPICE，EXCEL等，其多层印制线路板的自动布线可实现高密度PCB的100％布通率。在国内Protel软件较易买到，有关Protel软件和使用说明的书也有很多，这为它的普及提供了基础。
Protel软件的原厂商Altium公司推出了Protel系列的高端版本Altium Designer 6.9。Altium Designer 6.9，它是完全一体化电子产品开发系统的一个新版本，也是业界第一款也是唯一一种完整的板级设计解决方案。Altium Designer 是业界首例将设计流程、集成化PCB 设计、可编程器件（如FPGA）设计和基于处理器设计的嵌入式软件开发功能整合在一起的产品，一种同时进行PCB和FPGA设计以及嵌入式设计的解决方案，具有将设计方案从概念转变为最终成品所需的全部功能。
这款高端版本Altium Designer 6.9除了全面继承包括99SE，Protel 2004在内的先前一系列版本的功能和优点以外，还增加了许多改进和很多高端功能。Altium Designer 6.9拓宽了板级设计的传统界限，全面集成了FPGA设计功能和SOPC设计实现功能，从而允许工程师能将系统设计中的FPGA与PCB设计以及嵌入式设计集成在一起。
Designer 6.9以强大的设计输入功能为特点，在FPGA和板级设计中，同时支持原理图输入和HDL硬件描述输入模式；同时支持基于VHDL的设计仿真，混合信号电路仿真、布局前/后信号完整性分析.Altium Designer 6.9的布局布线采用完全规则驱动模式，并且在PCB布线中采用了无网格的SitusTM拓扑逻辑自动布线功能；同时，将完整的CAM输出功能的编辑结合在一起。
Altium Designer 6.9极大地增强了对高密板设计的支持，可用于高速数字信号设计，提供大量新功能和改进，改善了对复杂多层板卡的管理和导航，可将器件放置在PCB板的正反两面，处理高密度封装技术，如高密度引脚数量的球型网格阵列(BGAs)。
Altium Designer 6.9中的Board Insight 系统把设计师的鼠标变成了交互式的数据挖掘工具。Board Insight 集成了“警示”显示功能，可毫不费力地浏览和编辑设计
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