基于matlab的多路溫度采集系統(tǒng)說(shuō)明書

1、<p>　　1 緒論洗手1.1 引言洗手在控制系統(tǒng)中，吃飯上位機(jī)與下位機(jī)之間實(shí)現(xiàn)通信的方法和應(yīng)用平臺(tái)很多。洗手目前，吃飯以VB和VC開發(fā)的通信軟件較多，吃飯這類軟件雖然功能完善，吃飯但是數(shù)據(jù)采集到計(jì)算機(jī)后要進(jìn)行各種處理(例如濾波、beef系統(tǒng)辨識(shí)、beef曲線擬合等)就顯得不方便，吃飯編程比較復(fù)雜。洗手MATLAB具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力及功能豐富的工具箱，吃飯被廣泛地應(yīng)用于信號(hào)處理、beef自動(dòng)控制等領(lǐng)域。洗手它編程語(yǔ)言簡(jiǎn)

2、單易學(xué)，吃飯利用簡(jiǎn)單的命令就可以代替復(fù)雜的代碼，吃飯極大地提高了開發(fā)效率。洗手Matlab有專門面向儀器的Instrument controltoolbox工具箱，吃飯?jiān)摴ぞ呦涮峁┝藢?duì)儀器儀表的直接訪問(wèn)，吃飯通過(guò)serial port、beefGPIB、beefVISA或TCP和UDP等接口訪問(wèn)外部設(shè)備，吃飯讀取數(shù)據(jù)和信息，吃飯?jiān)摴δ軜O大地拓展了Matlab在工程控制領(lǐng)域的應(yīng)用，吃飯也為用戶更好地使用Matlab計(jì)算功能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分

3、析提供了方便 。洗手洗手溫度是表征環(huán)境的一個(gè)重要的參數(shù)。洗手在工程領(lǐng)域，吃飯尤其像工程熱力學(xué)等，吃飯溫度檢測(cè)非常普遍，吃飯對(duì)溫度精確測(cè)量以便</p><p>　　2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)洗手2.1 理論依據(jù)洗手多路溫度采集系統(tǒng)是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的一種，吃飯數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)簡(jiǎn)稱DAS（Data Acquisition System）,目前已有不少?gòu)S家專門生產(chǎn)與各種微機(jī)系統(tǒng)相配的DAS插件板。洗手微型計(jì)算機(jī)與DAS相配合可以完

4、成各種測(cè)量任務(wù)，吃飯其通用性是很強(qiáng)的。洗手隨著集成技術(shù)的進(jìn)步，吃飯數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的體積已從機(jī)箱、beef插簡(jiǎn)板到大部分器件可縮小到一塊芯片內(nèi)，吃飯甚至可將其中一部分置于微處理器之中。洗手但其基本工作過(guò)程及基本組成仍保持不變。洗手一個(gè)完整的數(shù)據(jù)采集工作過(guò)程大致可分為三步[2]：beef洗手1.數(shù)據(jù)采集洗手被測(cè)信號(hào)經(jīng)過(guò)放大，吃飯濾波，吃飯Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換，吃飯并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量送入計(jì)算機(jī)，吃飯這里要考慮干擾抑制、beef帶通選擇、beef轉(zhuǎn)換準(zhǔn)

5、確度、beef采樣／保持及與計(jì)算機(jī)接口等問(wèn)題。洗手洗手2.數(shù)據(jù)處理洗手由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)不同的要求對(duì)采集的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行各種數(shù)學(xué)運(yùn)算。洗手洗手3.處理結(jié)果的復(fù)現(xiàn)與保存洗手本設(shè)計(jì)中采用DS18B20溫度傳感器來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，吃飯數(shù)據(jù)處理、beef處理結(jié)果的復(fù)現(xiàn)與保存通過(guò)MATLAB實(shí)現(xiàn)。洗手由于MATLA</p><p>　　3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)洗手3.1 硬件結(jié)構(gòu)描述洗手本系統(tǒng)硬件部分主要是由單片機(jī)、beef

6、2個(gè)溫度傳感器DS18B20、beef顯示部分和制冷控制部分組成，吃飯如圖3.1所示：beef洗手洗手圖3.1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖洗手Figure 3.1 Hardware structure of the system洗手3.2 單片機(jī)簡(jiǎn)介洗手3.2.1 89C51單片機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)洗手單片機(jī)是把那些作為控制應(yīng)用所必需的基本內(nèi)容都集成在一個(gè)尺寸有限的集成電路芯片上。洗手如果按功能分，吃飯它由如下功能部件組成，吃飯即微處理器（CP

7、U）、beef數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM）、beef程序存儲(chǔ)器（ROM/EPROM/FPEROM）、beef并行I/O口（P0口、beefP1口、beefP2口、beefP3口）、beef定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、beef中斷系統(tǒng)及特殊功能寄存器（SFR）。洗手它們都是通過(guò)片內(nèi)單一總線連接而成，吃飯其基本結(jié)構(gòu)依舊是CPU加上外圍芯片的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式。洗手但對(duì)各種功能部件的控制是采用特殊功能寄存器（SFR—Special Function Register）

8、的集中控制方式。洗手 洗手下面對(duì)</p><p>　　這是12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù)，吃飯存儲(chǔ)在18B20的兩個(gè)8比特的RAM中，吃飯二進(jìn)制中的前面5位是符號(hào)位，吃飯如果測(cè)得的溫度大于0，吃飯這5位為0，吃飯只要將測(cè)到的數(shù)值乘于0.0625即可得到實(shí)際溫度；beef如果溫度小于0，吃飯這5位為1，吃飯測(cè)到的數(shù)值需要取反加1再乘于0.0625即可得到實(shí)際溫度。洗手 洗手例如+125℃的數(shù)字輸出為07D0H，吃

9、飯+25.0625℃的數(shù)字輸出為0191H，吃飯-25.0625℃的數(shù)字輸出為FF6FH，吃飯-55℃的數(shù)字輸出為FC90H。洗手 洗手表 3-2 DS18B20溫度數(shù)據(jù)表洗手Table 3-2 DS18B20 temperature data tables</p><p>　　（3）DS18B20溫度傳感器的存儲(chǔ)器 洗手DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器包括一個(gè)高速暫存RAM和一個(gè)非易失性的可電擦除的E

10、EPRAM,后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器TH、beefTL和結(jié)構(gòu)寄存器。洗手 洗手（4）配置寄存器 洗手該字節(jié)各位的意義如下：beef 洗手表 3.3 配置寄存器結(jié)構(gòu)洗手Table 3.3 Configuration register structure </p><p>　　低五位一直都是1 ，吃飯TM是測(cè)試模式位，吃飯用于設(shè)置DS18B20在工作模式還在測(cè)試模式。洗手在DS18B20出廠時(shí)該位被設(shè)置為

11、0，吃飯用戶不要去改動(dòng)。洗手R1和R0用來(lái)設(shè)置分辨率，吃飯如下表所示：beef（DS18B20出廠時(shí)被設(shè)置為12位）分辨率設(shè)置表：beef 洗手洗手洗手洗手洗手洗手洗手表 3.4 溫度值分辨率設(shè)置表洗手Table 3.4 Temperature resolution Settings list </p><p>　　3.3.3 DS18B20工作原理洗手DS18B20的讀寫時(shí)序和測(cè)溫原理與DS

12、1820相同，吃飯只是得到的溫度值的位數(shù)因分辨率不同而不同，吃飯且溫度轉(zhuǎn)換時(shí)的延時(shí)時(shí)間由2s減為750ms。洗手 DS18B20測(cè)溫原理如圖3.7所示。洗手圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，吃飯用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給計(jì)數(shù)器1。洗手高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩率明顯改變，吃飯所產(chǎn)生的信號(hào)作為計(jì)數(shù)器2的脈沖輸入。洗手計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在－55℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。洗手計(jì)數(shù)器1對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法

13、計(jì)數(shù)，吃飯當(dāng)計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值減到0時(shí)，吃飯溫度寄存器的值將加1，吃飯計(jì)數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，吃飯計(jì)數(shù)器1重新開始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，吃飯如此循環(huán)直到計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)到0時(shí)，吃飯停止溫度寄存器值的累加，吃飯此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即為所測(cè)溫度。洗手圖3.7中的斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測(cè)溫過(guò)程中的非線性，吃飯其輸出用于修正計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值。洗手洗手洗手圖3.7 DS18B20測(cè)溫原理框圖洗手Figure 3.7 DS

14、18B20 temperature me</p><p>　　4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)及說(shuō)明洗手4.1 DS18B20軟件說(shuō)明洗手DS18B20以單總線協(xié)議工作，吃飯AT89C51單片機(jī)首先發(fā)送復(fù)位脈沖，吃飯使信號(hào)線上所有的DS18B20芯片都被復(fù)位，吃飯接著發(fā)送ROM操作命令，吃飯使序列號(hào)編碼匹配的DS18B20被激活，吃飯進(jìn)入接收內(nèi)存訪問(wèn)命令狀態(tài)。洗手內(nèi)存訪問(wèn)命令完成溫度轉(zhuǎn)換、beef讀取等工作（單總線在ROM命

15、令發(fā)送之前存儲(chǔ)命令和控制命令不起作用）。洗手洗手系統(tǒng)以ROM命令和存儲(chǔ)器命令的形式對(duì)DS18B20操作。洗手ROM操作命令，吃飯均為8位，吃飯命令代碼分別為：beef讀ROM（33H）、beef匹配ROM（55H）、beef跳過(guò)ROM （CCH）、beef搜索ROM（F0H）、beef和告警搜索（ECH）命令。洗手存儲(chǔ)器操作命令為：beef寫暫存存儲(chǔ)器（4EH），吃飯讀暫存存儲(chǔ)器（BEH），吃飯復(fù)制暫存存儲(chǔ)器EERAM（B8H），吃飯

16、溫度變換（44H），吃飯重新調(diào)出EERAM（B8H）和讀電源供電方式（B4H）命令。洗手洗手ROM操作命令：beef洗手一旦總線主機(jī)檢測(cè)到從屬器件的存在，吃飯它便可以發(fā)出器件ROM操作命令之一。洗手所有</p><p>　　5 結(jié)論洗手綜上所述，吃飯本設(shè)計(jì)使用DS18B20傳感器，吃飯采用Matlab軟件對(duì)微型計(jì)算機(jī)接口的操作，吃飯控制計(jì)算機(jī)外部設(shè)備，吃飯直接將數(shù)據(jù)采集到計(jì)算機(jī)內(nèi)部，吃飯實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)多路溫度采

17、集，吃飯為后續(xù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理奠定了基礎(chǔ)。洗手利用微型計(jì)算機(jī)巨大的存儲(chǔ)空間，吃飯可以將采集到的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，吃飯利用Matlab各項(xiàng)函數(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析與處理，吃飯擴(kuò)展了Matlab的使用范圍。洗手實(shí)驗(yàn)證明，吃飯本系統(tǒng)具有較好的實(shí)時(shí)性和可靠性，吃飯數(shù)據(jù)誤碼率非常低，吃飯具有一定的實(shí)用性。洗手 洗手這次設(shè)計(jì)是我們大學(xué)四年以來(lái)，吃飯時(shí)間最長(zhǎng)的一次實(shí)習(xí)。洗手也是我在所有的實(shí)習(xí)中，吃飯最有收獲的一次。洗手我們?cè)诎阉鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐的