【正文】 Ｄ的轉換通道。通過在主程序中調用相應的LCD顯示函數(shù)，最終完成4路溫度值的顯示。其中T1IN和R1OUT分別接單片機的發(fā)送引腳TXD和接收引腳RXD，MAX232外接5個1uf電容為經典電路的接法，主要實現(xiàn)振蕩式升壓將單片機的電平變成符合計算機的電平類型。LCD1602是常用的液晶顯示屏，它顯示的內容為162，即可以顯示兩行，每行16個字符，目前絕大多數(shù)字符液晶基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780寫的控制程序可以很方便地應用于市面上大部分的字符型液晶。 圖25 單通道電壓放大電路如上圖25所示為三運放組成的差分放大電路，其中和都是組成電壓跟隨器，用于增大輸入阻抗減小輸出阻抗。濾波電路還可以分為高通、低通、帶通和帶阻濾波器，是一種能使有用頻率信號通過，同時抑制無用頻率成分的電路。C51與標準C語言對比，其語法規(guī)則、程序結構、編程方法大致相同，而數(shù)據類型、存儲模式及中斷處理存在著差異[13]。將溫度傳感器輸出的電壓，通過RC濾波電路，將50HZ以上的信號給予濾除，再經過運算放大器OP07組建的放大電路對濾波后的電壓信號進行放大，使用兩片ADC0832將四路放大的模擬信號轉化為數(shù)字信號。其中電流輸出型溫度傳感器，輸出電流一般都很小，如AD590電流輸出型溫度傳感器，需要將輸出電流的變化轉化電壓的變化，才能進行電壓放大和A/D轉換等[11]。數(shù)控機床在加工過程中，熱誤差是因溫度上升引起的加工誤差?！　”疚脑趥鹘y(tǒng)系統(tǒng)設計的基礎上，研發(fā)了基于虛擬儀器的溫室大棚檢測系統(tǒng)。利用NI的LABVIEW軟件和數(shù)據采集卡可以實現(xiàn)數(shù)據的采集、存儲、分析處理。設計中選擇運算放大器OP07進行放大電路的設計，也可以滿足設計的要求，并且設計成本大大降低。STC89系列單片機CPU主要功能是產生各種控制信號，控制輸入/輸出端口的數(shù)據傳輸、數(shù)據的算術運算、邏輯運算以及位操作處理等。圖22 TC1047輸出電壓隨溫度變化的關系曲線如圖23所示為TC1047溫度傳感器接口電路的設計，其中3號管腳用于為該芯片供電，管腳1為電源地，管腳2為電壓輸出，只要給芯片供電就可以使溫度傳感器正常工作。圖24 RC低通濾波電路 OP07放大電路 設計采用運算放大器OP07作為主芯片組建電壓放大電路，放大經過RC低通濾波器電路后的電壓信號。ADC00832為8位分辨率的逐次逼近型雙通道A/D轉換芯片，其最高分辨可達256級，可以適應一般模擬量的轉換要求。引腳1和2分別為LCD的電源和接地端，引腳15和16分別為LCD背光調節(jié)的正極和負極，分別接上電源和地。雖然芯片是按照固定輸出電壓來設計的，但是接入適當?shù)耐獠科骷?，就能獲得各種不同的輸出電壓和輸出電流。其中串口的初始化配置要特別注意波特率的設置，應該和上位機的波特率設置成一樣大小，保證串口通信更準確；而串口發(fā)送則采用查詢法。i8。P++。圖41 實時數(shù)據顯示界面人機交互界面的實時數(shù)據顯示窗口設計如圖41所示。下位機發(fā)送的數(shù)據幀包括3個部分，包括2個字節(jié)的數(shù)據幀頭、4個字節(jié)的數(shù)據和1個字節(jié)的數(shù)據幀尾。由于強度圖表將顏色作為第三個維度，因此一個類似于顏色梯度控件的標尺可定義強度圖表的范圍和數(shù)值到顏色的映射。仿真時另外三路放大器的電壓輸出用三個滑動變阻器來模擬溫度傳感器經放大后的電壓輸出。在腐蝕過程中要注意掌握時間，時間不能夠太長，最后將腐蝕好的電路板清洗干凈。將4路溫度傳感器接入電路中，溫度傳感器將輸出一個電壓作為放大電路的輸入。若不能接收到數(shù)據，則檢查上位機串口接收程序，若可以接收到數(shù)據，則可以進一步對上位機是否可以正常處理數(shù)據和顯示數(shù)據等功能進行測試。圖中可以看出各 圖62 傳感器實際輸出電壓隨溫度度變化的趨勢曲線通道的傳感器輸出電壓與溫度的趨勢直線與理論直線近似相等。 誤差計算及分析（1）誤差計算將溫度傳感器進行標定之后，需要對測量的溫度進行誤差計算和測量誤差分析。在電路的調試中發(fā)現(xiàn)LCD不能正常顯示，首先通過檢查硬件電路，發(fā)現(xiàn)沒有問題，然后再排除程序錯誤的可能，最后發(fā)現(xiàn)是LCD對比度太低而不能顯示，通過調節(jié)滑動變阻調整其對比度之后就可以正常顯示。在進行溫度測量時，只要正確設置好串口的各參數(shù)、報警溫度上限、數(shù)據采集速率和數(shù)據存儲路徑，然后再運行上位機和下位機就可以實現(xiàn)測量溫度的顯示和熱誤差補償值的顯示等功能。,39。,39。 //清屏 Display_LCD_1602_duo_zi(0,0,table3)。 } //temp3=(buf[0]+buf[1]+buf[2]+buf[3]+buf[4])/5。 Sent_Byte(temp2)。inum。 dispwendu(temp2,1)。 Display_LCD_1602_dan_zi(2,0,39。)。 Display_LCD_1602_dan_zi(11,1,39。 Display_LCD_1602_dan_zi(5,0,table1[Temp%10])。.39。 Display_LCD_1602_dan_zi(9,0,table1[t2])。 t1=te/100。//定時50ms TL0=0x00。}uchar average(uchar num){ uchar i。k3。 temp2=average(20)。/******************************************************* 主函數(shù)*******************************************************/void main(){ Init_LCD_1602()。,39。 Manufacture, 39 (1999) 1367–1381.[16] Wu Hao, Zhang Hongtao, Guo Qianjian, Wang Xiushan, Yang Jianguo. Thermal error optimization modeling and realtime pensation on a CNC turning center[J].journal of materials processing technology 207(2008) 172–179.附錄一 電路設計原理圖附錄二 電路設計PCB圖附錄三 上位機實時數(shù)據采集界面圖附錄四 上位機歷史數(shù)據讀取界面圖附錄五 主程序include include include include include uchar code table3[]=1: 2:。還有在下位進行4路溫度的顯示時，顯示的溫度數(shù)據變動太快，通過使用定時器定時一定的時間再對LCD進行數(shù)據的更新，保證了數(shù)據顯示更穩(wěn)定。 軟硬件調試綜述 在進行軟件和硬件的調試時，會遇到許多實際的問題，在進行調試時，要握調試的方法和技巧。圖63 上位機實時數(shù)據顯示界面采集溫度數(shù)據時還需要對采集到的溫度數(shù)據進行存儲，點擊上位機中的數(shù)據存儲路徑可以選擇數(shù)據存儲的路徑，可將溫度數(shù)據以TXT或者XLS的格式存儲，如圖64所示為在采集過程中溫度數(shù)據存儲文件。表6表6表63和表64分別為通道1到通道4溫度傳感器相關數(shù)據的記錄。 上位機串口通信測試 測試上位機能否接收數(shù)據并進行數(shù)據處理和顯示。電源測試好之后，將卸下的元件裝回電路板上，接著將LCD顯示測試程序下載到單片機中，觀察發(fā)現(xiàn)LCD不能顯示，仔細檢察程序之后，確保了程序是正確的。（2）PCB圖檢查完畢后，將PCB圖打印出來，因為制作的PCB為雙面板，所以需要注意將PCB的頂層和底層進行進行對孔，并訂裝好。在報警程序中實現(xiàn)報警聲的輸出及報警指示燈每隔200毫秒紅綠燈進行交替閃爍，當4路溫度值都與設定的溫度值低時，則條件結構判斷為假，則報警程序不執(zhí)行，這樣就可以實現(xiàn)報警功能。波形圖表會保留來源于此前更新的歷史數(shù)據，又稱緩沖區(qū)。圖45 Bytes at Port屬性節(jié)點 將以上幾個節(jié)點正確連接起來，再結合while結構和判斷結構就可以實現(xiàn)對下位機發(fā)送來的數(shù)據進行不斷的讀取。并且可以在本界面設定串口的有關配置，如波特率、數(shù)據位、奇偶校驗位等；另外可以設定設定溫度采集的速率、報警的溫度上限值、選擇數(shù)據的數(shù)據的存儲路徑等；同時可以開始和停止溫度的采集。 圖35 LCD1602顯示驅動程序流程圖 根據以上LCD寫操作時序和LCD顯示驅動程序流程圖編寫出相應的驅動函數(shù)，部分顯示函數(shù)如下：void Display_LCD_1602_dan_zi(uchar X,uchar Y,uchar Value) //在指定位置{ // 寫入一個字符，X為行，Y為列,Value為寫入的數(shù)據 LocationXY( X, Y)。再選擇芯片時只能使能其中的一個芯片，而另外的一個芯片的使能端必須禁止。為了能方便在主函數(shù)中選擇轉換通道和讀取相應通道的A/D轉換結果。為了使電路正常并且穩(wěn)定工作，選用L78/ L79穩(wěn)壓芯片設計穩(wěn)壓電源。 圖27 LCD1602顯示電路LCD1602主要由控制引腳和數(shù)據引腳2個部分組成。的輸出電壓為：……………………………………（21）根據運算放大器虛短虛斷的特性可得： ………………………………（22）其中:,………………………………………（23）由公式（21）、（22）和（23）可計算出如下表達式： ……………………………（24）其中表達式（24）中為電阻阻值，單位為。在滿足要求的前提下，為了使設計更加的簡單，采用RC無源低通濾波電路。10mV/℃的輸出電壓的斜率響應允許在溫度范圍內對預計的溫度進行測量。上位機分為兩個面板，一個為實時數(shù)據顯示面板，另一個為歷史數(shù)據讀取顯示面板，可以實現(xiàn)實時數(shù)據采集，同時也可以讀取和分析歷史數(shù)據。設計中選擇使用無源RC低通濾波電路即可以滿足設計要求。一是通過改進機床結構設計方法，直接減小熱誤差，但是會大大提高成本。摘 要作為農業(yè)大國，我國的設施農業(yè)生產起步較晚。二是通過建立熱誤差模型進行補償?shù)姆椒╗1516]。（3）電壓放大電路的設計設計中可以選擇使用儀用放大器或運算放大器組建電路進行電壓放大。設計的整體框圖如圖11所示。TC1047傳感器輸出電壓的大小會隨溫度的改變而改變，溫度增大，輸出電壓會增大，溫度減小，其輸出電壓也會減小[12]。RC低通濾波器的截止頻率計算公式為:其中:為電阻的阻值，單位為。分別為輸入輸出電壓，單位為。參考圖27其中RS和RW兩個引腳用于控制LCD1602的寫操作類型，當RS和RW均為0時，即都為低電平時，則此次單片機發(fā)送的8位數(shù)為對LCD1602的控制命令，通過命令類型的判斷執(zhí)行相應的LCD的配置。L78系列是三端正電源穩(wěn)壓芯片，它有一系列固定的固定的正電壓輸出，應用十分廣泛。將程序設計成有兩個參數(shù)變量和帶返回值的函數(shù)，其中一參數(shù)變量用來選擇對那片芯片操作，另一個參數(shù)變量用來選擇轉換通道，最后的返回值則為A/D的轉換結果。ADC0832驅動程序流程圖如圖33所示。 //確定字符顯示的位置函數(shù) Write__or_dat(Value,1)。除此之外，還顯示出模擬的數(shù)控機床熱變形誤差，當采集的溫度值超過設計的溫度上限時，報警指示燈就會閃爍并發(fā)出報警聲。其部分程序設計如圖46所示。如需在一次更新中向每條曲線傳送多個點，可將一個數(shù)值簇數(shù)組連接到波形圖表，每個數(shù)值代表各條曲線的單個y值點。圖413 溫度報警程序5 原理圖電路仿真 為了更進一步確保本方案設計的可以行，在進行硬件電路實物的制作之前，先通過使用仿真軟件對設計方案進行軟件仿真。在把打印的PCB圖印到電路板之前，先要把銅板用砂紙擦干凈，以免有雜質影響電路圖的印制；然后通過熨斗將油印好的PCB燙到覆銅板上,在用熨斗燙覆銅板時要仔細，并且毎個地方都要燙到，直到看到清晰的電路輪廓。然后檢察電路圖和PCB圖是否有誤，將電路檢察并確保無誤后。將已測試好的串口發(fā)送程序燒寫到單片機，接通過電源。表61 通道1溫度傳感器標定測量數(shù)據第一組數(shù)據第二組數(shù)據第三組數(shù)據傳感器電壓/V標準溫度/℃第一組數(shù)據:平均電壓輸出: 平均標準溫度：℃第二組數(shù)據：平均電壓輸出: 平均標準溫度：℃第三組數(shù)據：平均電壓輸出：平均標準溫度：℃表62 通道2度傳感器標定測量數(shù)據第一組數(shù)據第二組數(shù)據第三組數(shù)據傳感器電壓/V標準溫度/℃第一組數(shù)據:平均電壓輸出: 平均標準溫度：℃第二組數(shù)據：平均電壓輸出: 平均標準溫度：℃第三組數(shù)據：平均電壓輸出：平均標準溫度：℃表63 通道3度傳感器標定測量數(shù)據第一組數(shù)據第二組數(shù)據第三組數(shù)據傳感器電壓/V標準溫度/℃第一組數(shù)據:平均電壓輸出: 平均標準溫度：℃第二組數(shù)據：平均電壓輸出: 平均標準溫度：℃第三組數(shù)據：平均電壓輸出：平均標準溫度：℃表64 通道4度傳感器標定測量數(shù)據第一組數(shù)據第二組數(shù)據第三組數(shù)據傳感器電壓/V標準溫度/℃第一組數(shù)據:平均電壓輸出: 平均標準溫度