基于Matlab的一種小型溫度檢測(cè)系統(tǒng)

　　4.2 Matlab數(shù)據(jù)分析

　　單片機(jī)一般能處理簡(jiǎn)單的8位無(wú)符號(hào)數(shù)的四則運(yùn)算，而DS18B20可以程序設(shè)定9~12位的分辨率，精度可達(dá)±0.5℃，溫度以16bit帶符號(hào)位擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼形式讀出，如果使用單片機(jī)進(jìn)行快速的實(shí)時(shí)處理則比較費(fèi)力，同時(shí)單片機(jī)還要與DS18B20及上位機(jī)通信，系統(tǒng)資源也比較緊張。因而可以將讀取的16bit溫度數(shù)據(jù)直接送往PC機(jī)，由上位機(jī)來(lái)完成。Matlab強(qiáng)大的計(jì)算能力和繪圖功能給數(shù)據(jù)分析帶來(lái)了極大的方便，這不僅可以合理利用系統(tǒng)資源，也使得系統(tǒng)的通信過(guò)程更流暢。

　　圖2所示的是用DS18B20測(cè)得的連續(xù)10個(gè)溫度數(shù)據(jù)的變化曲線圖。使用max（）和min（）函數(shù)可以求出溫度的極大極小值，調(diào)用polyfit（）函數(shù)還可以進(jìn)行最小二乘回歸分析與曲線擬合，進(jìn)而求出溫度變化的解析式，本實(shí)驗(yàn)中使用二階擬合后，得到的溫度隨時(shí)間變化的函數(shù)解析式為：F（T）= 0.0125*T2 - 0.0145T+27.3083.

　　5 結(jié)語(yǔ)

　　Matlab是一款在控制領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛的軟件，本實(shí)驗(yàn)基于Matlab環(huán)境下PC機(jī)與單片機(jī)實(shí)時(shí)通信及數(shù)據(jù)處理的方法，設(shè)計(jì)了一個(gè)小型溫度檢測(cè)系統(tǒng)，串口通信使用Matlab編程，極大的提高了開(kāi)發(fā)效率，充分利用了Matlab的強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力，得到了溫度隨時(shí)間變化的函數(shù)解析式，取得了較好的效果，擴(kuò)展了Matlab的使用范圍，具有一定實(shí)用性。

　　本文作者創(chuàng)新觀點(diǎn)：使用DS18B20傳感器簡(jiǎn)化了硬件結(jié)構(gòu)，采用Matlab編程，充分利用其數(shù)據(jù)分析能力，合理利用系統(tǒng)資源，提高了開(kāi)發(fā)效率，擴(kuò)展了Matlab的使用范圍。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] 趙云鵬．MATLAB串口通信在數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用.[J]微計(jì)算機(jī)信息.2006,22(1):111~112

　　[2] 顧振宇．劉魯源,杜振輝.DS18B20接口的C語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)．[J] 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用.2005 .12(6):22~24

　　[3] 向先波,徐國(guó)華. Matlab環(huán)境下PC機(jī)與單片機(jī)的串行通信及數(shù)據(jù)處理.[J] 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用.2004 .12:27~31

　　[4] 李群芳, 張士軍,黃建. 單片微型計(jì)算機(jī)與接口技術(shù)(第二版). [M].電子工業(yè)出版社.2005