1946年第一台电子计算机诞生至今，依靠微电子技术与半导体技术的进步，从电子管——晶体管——集成电路——大规模集成电路，使得计算机体积更小，功能更强。特别是近20年时间里，计算机技术获得飞速的发展，计算机在工农业，科研，教育，国防和航空航天领域获得了广泛的应用，计算机技术已是一个国家现代科学技术水平的重要标志。
80年代，世界各大公司均竞相研制出品种多功能强的单片机，约有几十个系列，300多个品种，此时的单片机均属于真正的单片化，大多集成了CPU、RAM、ROM、数目繁多的I/O接口、多种中断系统，更不可思议的是一些带A/D转换器的单片机，功能越来越强大，RAM和ROM的容量也慢慢变得大，寻址空间甚至可达64kB，可以说，单片机发展到了一个新的平台．
单片机诞生于20世纪70年代，象Fairchild公司研制的F8单片微型计算机。所谓单片机是利用大规模集成电路技术把中央处理单元(Center Processing Unit,也即常称的CPU)和数据存储器(RAM)、程序存储器(ROM)及其他I/O通信口集成在一块芯片上，构成一个最小的计算机系统，而现代的单片机则加上了中断单元，定时单元及A/D转换等更复杂、更完善的电路，使得单片机的功能越来越强大，应用更广泛。
我们首先从它的构成说起：单片机，亦称单片微电脑 或单片微型计算机。它是把中央处理器（CPU）、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、输入/输出端口 （I/0）等主要计算机功能部件都集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。 计算机的产生加快了人类改造世界的步伐，但是它毕 竟体积大。微计算机（单片机）在这种情况下诞生了，它为我们改变了什么？纵观我们现在生活的所有的领域，从导 弹的导航装置，到飞机上各种仪表的控制，从计算机的网络通讯与数据传输，到工业自动化过程的实时控制和数据 处理，以及我们生活中普遍的使用的各种智能IC卡、电子宠物等，这些不能离开单片机。以前没有单片机时，这些 东西也能做，但是只能使用复杂的模拟电路，然而这样做出来的产品不仅体积大，而且成本高，并且由于长期使用， 元器件不断老化，控制的精度自然也会达不到标准。在单片机产生后，我们就将控制这么多东西变为智能化了，我们 只需要在单片机外围接一点简单的接口电路，核心部分只是由人为的写入程序来完成。这样产品的体积变小了，成 本也降低了，经常使用也不会担心精度达不到了。
温度是工业对象中一个主要的被控参数，它是一种常见的过程变量，因为它直接影响燃烧、化学反应、发酵、烘烤、煅烧、蒸馏、浓度、挤压成形，结晶和空气流动等物理和化学过程。温度控制不好就可能会导致生产安全，产品质量和产量等一系列问题。温度控制是许多机器的重要的构成部分，它的功能是将温度控制在所需要的温度范围内，接着进行工件的加工与处理。不论是在生活中还是在工业生产过程中，温度的变化对生活、生产的某些细节环节都会造成不一样程度的影响，所以适时地对温度来控制具备极其重大的意义。
单片机控制管理系统能够取代以前利用复杂电子线路或数字电路构成的控制管理系统，可以以软件控制来实现，并可以在一定程度上完成智能化，现在单片机控制范畴无所不在，例如通信产品、家用电器、智能仪器仪表、过程控制和专用控制装置等等，单片机的应用领域越来越广泛。
诚然，单片机的应用意义远不限于它的应用范畴或由此带来的经济效益，更重要的是它已从根本上改变了传统的操控方法和设计思想。是控制技术的一次革命，是一座重要的里程碑。
温度是工业对象中主要的被控参数之一，象冶金、机械、食品、化工各类工业中，普遍的使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等，对工件的处理温度要求严控，计算机温度控制管理系统使温度控制指标得到了大幅度提高。
温度控制器是实现可测温和控温的电路,是对温度来控制的电开关设备，它大致上可以分为机械式温控器和电子式温控器两种，温度器属于信息技术的前沿尖端产品，已被大范围的使用在工农业生产、科学研究和生活等领域，数量高居各种传感器之首。现今社会，慢慢的变多的环境需要对温度来控制,随着温控器应用领域和范围的日益广泛，温控器的研究与应用正在市场中逐渐占有一席之地,并在日渐成熟中占有巨大的未来市场发展的潜力。随着研究的发展与深入,温控器现已陆续推出基本款的A系列、高功能的B系列、模块化省配线的C系列等等齐全系列温度控制器。温度控制器的发展与研究已越来越势不可挡,但目前温控器行业进入门坎相比来说较低，如何为客户提供更合适、性价比更好的产品，以及如何及时开发新的需求并实现它的价值已逐渐重要,在这种情况下温度控制器的研究十分必要.
所以，它的魔力不仅是在现在，在将来将会有更多的 人来接受它、使用它。据统计，我国的单片机年容量已达1——3亿片，且每年以大约16%的速度增长，但相对于 世界市场我国的占有率还不到1%。特别是沿海地区的玩具厂等生产产品多数用到单片机，并不断地辐射向内地。 所以，学习单片机在我国是有着广阔前景的。
单片机的应用属于芯片级应用，需要用户（单片机学习者和使用的人）了解单片机芯片的结构和指令系统和其它集成电路应用技术和系统模块设计所需要的理论和技术，用这样特定的芯片设计应用程序，从而使该芯片具备特定的功能。
不同的单片机有不一样的硬件特征和软件特征，即它们的技术特征均不完全一样，硬件特征取决于单片机芯片的内部结构，用户要使用某种单片机，一定要了解该型产品是不是满足需要的功能和应用系统所要求的特性指标。这里的技术特征包括功能特性、控制特性和电气特性等等，这一些信息需要从制造商的技术手册中得到。软件特征是指指令系统特性和开发支持环境，指令特性即我们熟悉的单片机的寻址方式，数据处理和逻辑解决方法，输入输出特性及对电源的要求等等。开发支持的环境包括指令的兼容及可移植性，支持软件(包含可支持开发应用程序的软件资源)及硬件资源。要利用某型号单片机开发自己的应用系统，掌握其结构特征和技术特征是必须的。
Philips公司以其在嵌入式应用方面的巨大优势，将MCS-51从单片微型计算机快速地发展到微控制器。因此，当我们回顾嵌入式系统发展道路时，别忘记Intel和Philips的历史功绩。
3.单片机是嵌入式系统的独立发展之路，向MCU阶段发展的主要的因素，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决；因此，专用单片机的发展自然形成了SOC化趋势。随微电子技术、IC设计、EDA工具的发展，基于SOC的单片机应用系统模块设计会有较大的发展。因此，对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。
2.MCU即微控制器（Micro Controller Unit）阶段，主要的技术发展趋势是：继续扩展满足嵌入式应用时，对象系统要求的各种外围电路与接口电路，突显其对象的智能化控制能力。它所涉及的领域都与对象系统相关，因此，发展MCU的重任不可避免地落在电气、电子技术厂家。从这一角度来看，Intel逐渐淡出MCU的发展也有其客观因素。在发展MCU方面，最著名的厂家当数Philips公司。
我国开始使用单片机是在1982年，短短五年时间里 发展极为迅速。1986年在上海召开了全国首届单片机开发与应用交流会，有的地区还成立了单片微型计算机应用 协会，那是全国形成的第一次高潮。截止今日，单片机应用技术快速的提升，我们上因特网输入一个“单片机”的搜 索，将会看到上万个介绍单片机的网站，这还不包括国外的。与它相应的专业杂志现在也有很多，比如由单片机界 的权威何立民主编的《单片机与嵌入式系统应用》杂志现以风靡电子界，在2003年7月在上海、广州、北京等大城市所做的一次专业人才需求报告中，单片机人才的需求量位居第一。 一块小小的片子，为何有这样的魔力？
1.SCM即单片微型计算机（Single Chip Microcomputer）阶段，主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。“创新模式”获得成功，奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。在开创嵌入式系统独立发展道路上，Intel公司功不可没。
进行系统模块设计时应考虑如下问题：炉温变化规律的控制，即炉温按预定的温度——时间关系变化，这主要在控制程序设计中考虑。
温度控制范围：如0～500℃，这就涉及到测温元件、电炉功率的选择等。控制精度、超调量等指标，这涉及到A/D转换精度、控制规律选择等。
目前，市场上有很多比较先进的温度控制仪，如美国福禄克公司(Fluke Corporation)提供的紧凑式高准确度标准温度炉，能满足只有极少公司才可达到的IECIOIO和CSA安全标准。其500系列温控仪有以下特点:-45℃～670℃可选温度范围，温度稳定性为0.02℃，温度一致性为0.05℃，温度不确定性0.1℃，计算机接口包括RS-232标准配置，重量13.6kg，尺寸为318*203*267mm。福禄克公司旗下的HART公司更是温度校准的恒温曹世界第一销量的公司，HART设计的独一无二的控制技术能够给出±0.0001的温度稳定性。恒温槽设置点的超高分辨力可达到小数点后5位的高精度。另外，还有德国的Lauda公司生产的加热/冷却恒温浴槽、冷却器，温度控制精度可达正负0.01。这些都是当今在温度控制领域研究出来的比较先进的产品，其势头还将一路发展下去，本领域的研究还将不断地进行，也必将会有更多、更先进、经济的产品问世
单片机是一种集成电路芯片。它采用超大规模技术将具有数据处理能力的微处理器(CPU)、存储器（含程序存储器ROM和数据存储器RAM）、输入、输出接口电路(I/O接口)集成在同一块芯片上，构成一个即小巧又很完善的计算机硬件系统，在单片机程序的控制下能准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。所以说，一片单片机芯片就具有了组成计算机的全部功能。
1976年INTEL公司推出了MCS-48单片机，这一段时期的单片机才是线位单片微型计算机，并推向市场。它以体积小，功能全，价格低赢得了广泛的应用，为单片机的发展奠定了基础，成为单片机发展史上重要的里程碑。
在MCS-48的带领下，其后，各大半导体公司相继研制和发展了自己的单片机，象Zilog公司的Z8系列。到了80年代初，单片机已发展到了高性能阶段，象INTEL公司的MCS-51系列，Motorola公司的6801和6802系列，Rokwell公司的6501及6502系列等等,此外,日本的著名电气公司NEC和HITACHI都相继开发了具有自己特色的专用单片机。
20世纪70年代，微电子技术正处于发展阶段，集成电路属于中规模发展时期，各种新材料新工艺尚未成熟，单片机仍处在初级的发展阶段，元件集成规模还比较小，功能最简单，一般均把CPU、RAM有的还包括了一些简单的I/O口集成到芯片上，象Fairchild公司就属于这一类型，它还需配上外围的其他处理电路方才构成完整的计算系统。类似的单片机还有Zilog公司的Z80微处理器。
由此来看，单片机有着一般微处理器（CPU）芯片所不具备的功能，它可单独地完成现代工业控制所要求的智能化控制功能，这是单片机最大的特征。
然而单片机又不同于单板机（一种将微处理器芯片、存储器芯片、输入输出接口芯片安装在同一块印制电路板上的微型计算机），单片机芯片在没有开发前，它只是具备功能极强的超大规模集成电路，如果对它进行应用开发，它便是一个小型的微型计算机控制管理系统，但它与单板机或个人电脑(PC机)有着本质的区别。
产品的工艺不同，控制温度精度也不同，因而所采用的控制算法也不同。就温度控制管理系统的动态特性来讲，大多数都是具有纯滞后的一阶环节，当系统精度及温度控制管理系统的线性要求比较高时，多采用PID算法或达林顿算法来实现温度控制。
