一種高精度測溫裝置的設(shè)計

2 系統(tǒng)的軟件設(shè)計
軟件是整個系統(tǒng)的靈魂，它是系統(tǒng)算法和功能實現(xiàn)的關(guān)鍵，整個測溫系統(tǒng)是在程序控制下進(jìn)行工作的，本系統(tǒng)的軟件設(shè)計中我們選擇以單片機(jī)C51語言為主，以匯編語言為輔，采用模塊化的設(shè)計思想，將該部分設(shè)計劃分為相應(yīng)的程序模塊，增強(qiáng)了程序的可移植性。整個軟件系統(tǒng)主要有單片機(jī)主程序、鍵盤控制子程序、開機(jī)自檢子程序、溫度檢測及顯示子程序、中斷子程序等。單片機(jī)主程序流程圖如圖3所示。

系統(tǒng)上電后單片機(jī)首先進(jìn)行系統(tǒng)初始化，之后程序執(zhí)行相應(yīng)的自檢子程序，檢測測溫系統(tǒng)是否有故障。系統(tǒng)默認(rèn)進(jìn)入的單機(jī)工作模式，在單機(jī)工作模式下，可以根據(jù)功能按鍵選擇不同的功能，通過系統(tǒng)調(diào)用相應(yīng)的功能按鍵處理子程序來完成應(yīng)的功能，并在LED數(shù)碼管上顯示相應(yīng)的溫度信息，具有非常好的人性化特點；在無線工作模式下，此時系統(tǒng)作為一個下位機(jī)，可以和遠(yuǎn)程計算機(jī)進(jìn)行無線通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離傳輸，利用計算機(jī)強(qiáng)大的信息處理功能，把下位機(jī)傳送過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。

3 試驗結(jié)果及分析
試驗數(shù)據(jù)通過對普通熱水器加熱中的水溫進(jìn)行測量取得，測量中采用實驗用高精密數(shù)字測溫儀的示值溫度作為被測物體溫度檢測點的溫度真實值，本測溫裝置測得的溫度信息經(jīng)過電路的轉(zhuǎn)換及單片機(jī)的處理后，測得的溫度信息在LED數(shù)碼管上的顯示值如表l所示。從表中的數(shù)據(jù)可以看出，本系統(tǒng)LED顯示值和真實值很接近；試驗過程中，由于測量環(huán)境及其它因素的影響，使得系統(tǒng)的測量值在真實值上下波動，但溫度的實際相對誤差始終保持在1％以內(nèi)，從而證明了本測溫裝置完全能夠滿足實際的測量要求。

4 結(jié)論
文中以單片機(jī)為測溫裝置的控制及數(shù)據(jù)處理核心，設(shè)計了基于鉑熱電阻的高精度測溫裝置，具有兩種工作模式；采用兩個完全相同的毫安級恒流源分別給熱電阻和參考電阻供電，利用高精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADS1110完成溫度信息的采集及A／D轉(zhuǎn)換，從提高了裝置的測量精度；通過單片機(jī)的軟件編程完成線性化算法及進(jìn)行數(shù)據(jù)處理運(yùn)算，并結(jié)合功能按鍵來實現(xiàn)系統(tǒng)的不同功能。試驗數(shù)據(jù)的結(jié)果表明，此測溫裝置具有較高的測量精度，具有非常廣泛的實際用途。