由黑和白的相互关系来呈现。黑和白的关系界定着形
质等为表现媒介，通过运用黑白二极色表现艺术家思
具体地说，黑白的点线面有心理反应的双重性， 态的轮廓，分隔着空间区域、显示着动力的趋向，维持
维观念的艺术形式。
又有结构秩序的双重性。例如一个黑点和一条黑线，给 着平面的平衡、编织着结构的形式，以及繁衍着种种变
生影响，而是说自然物象已经被黑白所利用，并且进入 象获得新的生命的存在方式；是与物象原型等效的、与
上述这些只言片语并不是什么理论，只是一种思
全新的黑白结构中。全新的黑白结构不仅保留了物象 画家感受等值的黑白结构。它由各种因素相互作用后 考。黑白画的形式是丰富多样的，画家的真正创作大约
的形态和生命，而且自身又具有独立的生命———纯粹 转化而成。
系统硬件电路原理图如图 2 所示。 3 系统的软件设计
图 3 室内温度控制系统的控制结构图
进而输出到阀门控制器以调节阀门的开度，从而 达到控制温度的效果[7]。系统控制规律见式(1)。
u(k) = K e(k) + K å e(i) + K [e(k ) - e(k - 1)]
=
(1)
其中 U(k)为 k 时刻的控制量，e(k)为 k 时刻的
shows that the PID indoor control system is of high precision and good stability. The central heating systems that are equipped with this PID
control system will have high heating efficiency and energy will be saved.
黑白画的创作中对于黑白的结构处理往往占据 人心理反应一定不同; 黑点暗示为圆洞和暗示为水果 化。因此，黑和白的关系是最有实际意义的，一切均由
着画家的思考，这大约是一切表现只限于黑白之间的 时，心理反应又不同。因而，一个黑点它有抽象性格的 黑白关系形成，万物都在黑白关系中诞生。
缘故。黑白画没有华丽的色彩肌肤，自有强劲的钢筋铁 一面，又有具象性格的一面，这就是心理反应的双重
（上接 272 页）
表明，该系统具有控制精度高、调节次数少、稳定
性好,、环保节能等优点。因此该系统具有一定的
实用价值。
参考文献
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[2]田贯三,郭非,耿克成.天然气锅炉采暖方式的
研究[J]. 煤气与热力,2004 ,24 (4):189-193.
线性输出 0%到 100%的阀门开度。
讲述了 PID 控制子程序。
switch + (T -T (k))*(1- e t )
（2）
该系统的键盘主要包括复位键和数字键。系
系统的控制结构如图 3 所示，单片机首先根
其中 T(K)为当前时刻的室温，T(K+1)为一个
统中除了复位按键有专门的复位电路外，其它的 据当前时刻的温度误差和 PID 算法计算控制量， 控制周期后的室温，Tr 为散热
工程科技
北方冬季室内温度控制系统的设计
于浩令 （金堆城钼业股份有限公司，陕西 华县 714102）
摘 要：在冬季我国北方城市普遍采用集中供暖。然而由于传统的供暖设备没有配备自动化的温度调节装置，造成了供热效率低和能源的浪
费。基于此，本文以单片机为核心设计了一套室内温度 PID 控制系统，并在 MATLAB 软件下进行了数值仿真计算。理论分析表明该系统具有节能环
quipped with automatic temperature control devices, the efficiency of heating system is low and a lot of energy is wasted. Based on single-chip
microcomputer a PID indoor temperature control system is designed and the system simulation is performede in MATLAB. The simulation results
入黑白建筑时，作为自然物象的原型已被瓦解，无论主 内容因形式而组成，形式由内容来充实，双方互为一 透，有意义的形状和无意义的形状相互连接。这样空间
体结构，还是动势形质，其诸因素都将统统化为点线面 体，彼此不分。可是，形式在一般人看来，似乎是空洞的 的错觉，形态的显隐，层次的离合，平面的动力才更具
的黑白空间量。这并不是说自然物象对黑白空间不发 外壳或无意义的公式。其实，这里所说的黑白形式是物 有黑白的神秘和魅力。
都是凭本能里的感觉和智慧，一切理论都是后天的，如
的黑白结构美，就是黑白线面的双重性。画家常常在求
当然，这种转化活动因画家的认识角度不同，浸 同先有美、才产生美的理论一样。
取黑白点线面的双重性价值中花费着精力，以便使纯 透的情感不同，表白结构美与表现的物象形态美取得有机的整 态的适应不同，以及需要的不同而有别。但是，最终都
一般欣赏者看不到画家的这些苦心，她们只注意 一切黑和白都是形状，都是同等重要的成份，才能使平
终以何种形式落成，但一切物象都将为创建一座有意 那是什么物象、而不注意那些物象是怎样形成？事实 面的黑白结构天然有机。只有那些未经训练的眼睛，才
的黑白结构而献身。如果写实的物象妨碍了这一结构， 上，作为画家最关心的是物象怎样在黑白空间中形成， 会把图形与图形之间的间隙视为无一定形状的基底，
[3]孙育才.单片微型计算机及其应用[M].南京：
东南大学出版社,2004.
[4]罗云松.李丹，基于单片机 AT89C51 的温度
控制系统的设计[J].中国科技信息，2009,12.
图 5 室内温度随时间变化的曲线 器的水温，Tw 为室外温度，τ1 为房间散热时间 常数，τ2 为散热器散热时间常数，switch 为阀门 开度。
误差，KP、KI、KD 分别为系统的比例系数、积分系数 和微分系数因为室内温度是一个过程量，变化相
对缓慢，这里采取了周期性控制，即在一个周期内
控制量保持不变，控制流程如图 4 所示。
为了验证温度控制系统的可行性，这里以指
节阀门的开度，起到控制流量的作用。这里选用的
该系统的软件主要包括温度采集子程序、显 数型的室内温度模型为基础在 MATLAB 软件下
那么夸张与变形，想象与虚构将势必发生。这如同开采 怎样创立一个有意味的黑白结构。从直觉来看，画家关 或者根本不去注意，画家则视为一体。为了控制为一
岩石建造房屋一样，岩石将被瓦解、应用和转化。
心的这两点实际最后是以某种黑白形式而存在，可见 体，在黑和白的循环交合中，往往封闭的单位和开放的
从黑白的点，线，面角度来看，当一个自然物象进 形式是多么重要。当然，形式就是内容、内容就是形式。 单位相互交织，突出的图形和半隐半显的图形相互渗
是德国艾尔公司生产的电动阀门控制器，它接收 示子程序、键盘输入子程序、DA 输出子程序和 进行了仿真计算。室内温度模型如公式 (2)所示：
数模转换器 DAC0832 输出的 1- 5 伏的电压信号， PID 控制子程序。由于其他程序都较简单，这里只
T(k + 1) = T(k) + (Tr -T(k))*(1- e t )*
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科技论坛
黑白结构
孙红梅 （盘锦市经济技术学校，辽宁 盘锦 124201）
摘 要：黑白画的创作中对于黑白的结构处理往往占据着画家的思考，这大约是一切表现只限于黑白之间的缘故。从结构的意义上说，黑白画是一个二度 空间的黑白建筑。
关键词：黑白画；黑白结构；形象
黑白画是以造型的要素：形态，点，线，面，体，材 体。
从结构的意义上说，黑白画是一个二度空间的黑 存共生。这样，空间的权衡、黑白的连接、虚实的转换、 应视为是图，也同时都视为是底，使图底彼此不分；也
白建筑。画家为了某种有意味的表现，不管何种物象， 层次的离合等等都将占去画家的思考。
就是说形象是空隙，空隙也是形象，虚实彼此不分。视
都将视为黑白建筑的材料。仅管开始还不知此建筑最
保、控制精度高、稳定性好等优点，具有一定的实用价值。
关键词：室内温度；PID 控制；单片机
Abstract: Chinese northern cities commonly adopt the central heating in winter. However, since the traditional heating systems are not e －
ÂÁÃÁÂÃÄÁ Keywords:indoortemperature,PIDcontrol,single-chipmicrocomputer
1 概述 我国北方气候属于典型的温带大陆性气候， 冬季寒冷干燥。目前为了改善室内温度环境，我国 北方城市普遍采用集中供暖。然而由于传统的供 暖设备没有配备自动化的温度调节装置，只能通 过手动调节供热管道阀门来实现室内温度的粗调 节，温度控制精度低，且造成了能源的浪费[1,2]。 针对我国北方冬季的气候特点，本文以单片 机为核心，以阀门定位器为执行元件设计了一套 室内温度 PID 控制系统，并在 MATLAB 软件下对 该系统进行了数值仿真计算。仿真结果表明该系 统具有控制精度高、稳定性好等优点，从而验证了 系统的可行性。 2 系统的硬件设计 图 1 所示为自行设计的室内温度 PID 控制 系统。该系统的硬件主要包括单片机、温度传感 器、数模转换器、阀门控制器、键盘、显示器等。 单片机是系统的核心。它接收由温度传感器 检测到的室内温度信号，并将该室内温度与设定 温度进行比较；然后根据温度误差和 PID 控制算 法计算输出控制量；最后将控制量通过数模转换 器输出到阀门定位器，从而调节阀门的开度，以达 到调节室内温度的作用。AT89C51 单片机功能强 大，使用灵活，其性能能够满足此次设计要求，因 此选用 AT89C51 单片机作为该控制系统的核心 。 [3,4] 温度传感器主要完成室内温度的检测，并将 实测的室内温度信号传送给单片机。DS18B20 是 美国 DALLAS 公司生产的单总线数字温度传感 器，该器件将半导体热敏器件、A/D 转换器、存储 器集成在一个芯片上，传感器直接输出的就是温 度信号数字值。因为采用的是单总线结构，所以易 与单片机接口，且占用系统资源少。同时 DS18B20 还具有精度高、抗干扰能力强等优点[5、6]。因此该系 统选用 DS18B20 传感器作为室内温度检测元件。 DS18B20 有外部电源供电和寄生电源供电两种供 电方式。考虑到所设计系统的需要，本课题采用外 部电源供电方式供电。 阀门定位器根据单片机计算的控制量来调