基于單片機與PC機的溫度監測系統設計
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3 上位機程序設計
PC機作為上位機，主要任務包括：
1)設定上下限報警溫度，通過串口發送給下位機；
2)通過串口發送要求單片機傳送溫度數據的命令，命令數據為“255”；
3)通過串口接收下位機的溫度數據，做各種運算后顯示溫度值，并繪圖；
4)判斷當前溫度，如果超限啟動報警指示和發聲報警；
5)保存測溫時間及數據，以備查詢。
上位機采用Matlab編寫程序實現與下位機通信及溫度監測。Matlab是MathWorks公司開發的科學計算軟件，具有強大的數值計算和圖形顯示功能，利用Matlab，用戶還可以操作計算機的串口與外部設備進行通信，并且支持BS-232、RS422和RS485接口標準。Matlab內置了GUI(Gr aphie UserInterface)模塊，具有界面設計開發功能。本文利用MatlabGUI設計了上位機系統界面，采用M文件編程設計的方式，比GUIDE(Graphical User Interface Development Environment)輔助設計的方式功能更強，且代碼易于修改。系統測溫的界面如圖3所示。本文引用地址：http://www.104case.com/article/170618.htm
測溫界面保留了MATLAB窗體框架窗口的菜單，利用菜單設計函數uimenu()設計了一級菜單About和二級菜單Operation steps和Contact us，可以彈出窗口顯示系統的操作步驟和作者的聯系方式。
利用函數uicontrol()的Style屬性的text類型在窗口左下角建立設定上下限溫度的顯示、超限報警指示、測溫開始和結束時間顯示，在窗口右上角建立當前、最大、最小和平均溫度顯示。利用函數axes()建立1個位于窗口中心坐標軸，用于繪制動態溫度曲線。利用函數uicontrol()的Style屬性的pushbutton類型在窗口右下角建立5個按鈕。對各控件編輯Callback回調函數，實現完整的上位機溫度監測功能。
“打開串口”按鈕操作主要完成串口初始化，其中利用了obi=serial(‘coml’，‘baudrate’，9600，‘parity’，‘none’，‘databits’，8，‘stopbits’，1)語句設定串口對象obj連接到串口com1，設定波特率為9600，不做奇偶校驗，設定傳輸的數據位數目為8位，字節終止位數為1位。再利用fopen(obj)打開串口對象。
“關閉串口”按鈕操作主要利用fclose(obj)和delete(obj)語句完成串口的釋放。
“開始測溫”按鈕操作是系統軟件的核心，利用了fwrite(obj，255)語句發送命令字“255”，要求下位機發送溫度數據；利用fread(obj，2)語句接收2字節的16位溫度數據，先接收低8位字節，后接收高8位字節，16位數據中低12位為溫度數據，首先判斷溫度正負，再計算當前溫度，累計測量溫度的最大值、最小值和平均值，小數點后保留1位顯示在界面的右上角數據顯示區；根據當前溫度利用plot()函數實時
繪制溫度曲線；判斷溫度是否超限，如果超限進行報警指示，當前溫度顯示紅色，并利用sound()函數發聲報警。當溫度超限時的報警界面如圖4所示。
“保存數據”按鈕操作打開文件保存對話框，選擇路徑、保存測溫數據及測溫時間，其中調用了Matlab保存文件對話框函數uiputfile()，用save函數保存．mat格式的數據。
上位機操作步驟為鼠標單擊“打開串口”按鈕，用戶先后輸入報警上限和下限溫度；單擊“開始測溫”按鈕開始測溫。測溫結束時單擊“關閉串口”按鈕；再單擊“保存數據”按鈕，選擇保存路徑，輸入文件名保存測溫數據及測溫時間；最后單擊“退出”按鈕關閉窗口退出系統。
4 結論
設計的基于單片機和PC機的動態溫度監測系統分別在上位機和下位機實現了溫度顯示和報警功能，上位機還實現了繪制動態溫度曲線，保存數據以備查詢。系統利用了Matlab強大的數值計算、圖形顯示和申口操作功能，具有友好的人機交互界面，實現了溫度的動態監測。
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