一種高精度測溫裝置的設計

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

系統上電后單片機首先進行系統初始化，之后程序執行相應的自檢子程序，檢測測溫系統是否有故障。系統默認進入的單機工作模式，在單機工作模式下，可以根據功能按鍵選擇不同的功能，通過系統調用相應的功能按鍵處理子程序來完成應的功能，并在LED數碼管上顯示相應的溫度信息，具有非常好的人性化特點；在無線工作模式下，此時系統作為一個下位機，可以和遠程計算機進行無線通信，實現數據的遠距離傳輸，利用計算機強大的信息處理功能，把下位機傳送過來的數據進行分析和處理。

3 試驗結果及分析
試驗數據通過對普通熱水器加熱中的水溫進行測量取得，測量中采用實驗用高精密數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過電路的轉換及單片機的處理后，測得的溫度信息在LED數碼管上的顯示值如表l所示。從表中的數據可以看出，本系統LED顯示值和真實值很接近；試驗過程中，由于測量環境及其它因素的影響，使得系統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，從而證明了本測溫裝置完全能夠滿足實際的測量要求。

4 結論
文中以單片機為測溫裝置的控制及數據處理核心，設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，利用高精度的模數轉換芯片ADS1110完成溫度信息的采集及A／D轉換，從提高了裝置的測量精度；通過單片機的軟件編程完成線性化算法及進行數據處理運算，并結合功能按鍵來實現系統的不同功能。試驗數據的結果表明，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。