基于LM3S101處理器的溫度測量模塊設計
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2．2 測溫數據的濾波處理
測溫模塊工作過程中不可避免會受到噪聲干擾。為減少測溫過程中噪聲干擾信號，特別是突發噪聲的影響，提高測溫模塊的工作穩定性，需要結合濾波算法對測溫數據進行濾波處理。這里采用簡單的加窗平滑低通濾波的方法，即連續測量N個值，取平均后作為測量的有效值，即：
在具體的應用中，N越大對數據的平滑越好，但N過大會降低測溫的速度和靈敏度。經實際試驗，選擇N=5～10之間較為合適，可在計算速度和平滑濾波效果之間取得較好平衡，實際應用中，可根據具體的測溫要求進行合理設置。
2．3 測溫模塊的軟件設計
以上述的數據處理思路為基礎，結合串口通信編程及必要的初始化處理工作，即可進行測溫模塊的軟件設計。完成一次溫度測量及測溫結果傳輸的主流程如圖3所示。本文引用地址：http://www.104case.com/article/195195.htm
整個模塊的軟件設計編程基于Cmssworksl．7開發環境進行，將整個程序的核心部分劃分為4個函數進行設計，即：1)主函數，完成系統參數配置、端 口初始化及濾波處理等功能；2)測溫函數，完成熱敏電阻的阻值獲取，并將其轉換為實際的溫度值；3)測溫結果傳輸函數，完成測溫結果通過串口的發送傳輸功 能；4)串口接收函數，通過串口接收控制指令，完成測溫間隔時間、串口通信速率、平滑濾波加窗寬度、及測溫結果顯示格式等工作參數的設置。
3 測溫效果分析
所設計的測溫模塊結合精密恒溫槽進行了實際測溫效果的實驗測試。利用精密恒溫槽在-10～+80℃的測溫范圍內，設置3個溫度檢測點，把熱敏電阻放在精密恒溫槽內，利用該模塊進行溫度的測量。各個溫度點的溫度測量值通過串口調試工具進行觀測，實驗測試數據如表l所示。
表l所示的測量數據表明，所設計的測溫模塊測溫穩定，在整個測量溫度范圍內測溫精度基本上能夠達到O．2℃，優于傳統熱敏電阻測溫采用單片機結合A／D器件的方式，同時也證明了測溫曲線分段線性化處理的有效性。
4 結論
本文提出了一種簡單實用、性價比高、測溫效果好的熱敏電阻溫度測量模塊的設計，所設計的測溫模塊由于對熱敏電阻阻值的獲取引入RC充放電方式，簡化了硬件 設計和模塊成本；而選用32位ARM處理器LM3S101以及數據處理所采用的分段線性化處理方式則有效保證了測溫精度與數據處理的速度。通過測溫實驗及 在具體溫度測控系統中的使用，該測溫模塊在-lO～80℃范圍內有良好的測溫效果。在具體的模塊設計與應用過程中，還有其他一些因素會對測溫的精度產生影 響，若要進一步提高該方案的測溫精度，可在以下幾個方面做進一步的改進處理：1)電源的穩定性，由于采用RC充放電方式獲取熱敏電阻的阻值，系統電源的穩 定性對充放電時間有較顯著的影響，實際設計與應用中，采用低噪聲、高穩定的電源有利于測量精度的提高。2)熱敏電阻形狀，熱敏電阻的體積非常小，可以制造 成各種形狀，應根據具體使用場合的不同，選擇合適形狀的熱敏電阻，使測量值能準確反映測量溫度。3)傳感器的一致性，傳感器的一致性差，會引起很大的測量 誤差，熱敏電阻在作為精密的溫度傳感器使用時，應選擇產品的互換性在0．1％以上。4)計算精度，測溫數據的處理運算較為復雜，在進行處理程序編寫時，應 注意保持較高的計算精度，防止計算過程帶來較大的誤差。
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