【正文】 。)。 Display_LCD_1602_dan_zi(4,0,39。 if(chanl==0) { Display_LCD_1602_dan_zi(2,0,table1[Temp/100])。 tempAD=ADdat**1000。 }}/******************************************************* LCD溫度顯示函數(shù)*******************************************************/void dispwendu(uchar ADdat,uchar chanl){ float tempAD。v39。 Display_LCD_1602_dan_zi(10,1,table1[t3])。)。 Display_LCD_1602_dan_zi(8,1,39。)。 Display_LCD_1602_dan_zi(5,1,39。 Display_LCD_1602_dan_zi(3,1,table1[t2])。.39。 } else if(seldis==2) { Display_LCD_1602_dan_zi(1,1,table1[t1])。v39。 Display_LCD_1602_dan_zi(10,0,table1[t3])。)。 Display_LCD_1602_dan_zi(8,0,39。)。 Display_LCD_1602_dan_zi(5,0,39。 Display_LCD_1602_dan_zi(3,0,table1[t2])。.39。 if(seldis==0) { Display_LCD_1602_dan_zi(1,0,table1[t1])。 t2=te%100/10。 te=(uint)(tp)。 float tp。 }} void dianya(uint tep,uchar seldis){ uchar t1,t2,t3。 //dianya(temp3,2)。 //dianya(temp1,0)。 dispwendu(temp3,2)。 dispwendu(temp1,0)。 t++。 TH0=0x4c。//開(kāi)中斷 EA=1。 TR0=1。//T0定時(shí) TH0=0x4c。 return aver。i++) { ADtem=ADtem+buf[i]。 for(i=0。 uchar aver。 } } return buf[10] 。 buf[i]=buf[i+1] 。i19。 uchar ADtemp。 Sent_Byte(0x33)。 Sent_Byte(temp3)。 Sent_Byte(temp1)。k++) { Sent_Byte(0x31)。 for(k=0。 // temp3=getADresult(0,1)。 // temp1=getADresult(0,0)。 } //temp4=(buf[0]+buf[1]+buf[2]+buf[3]+buf[4])/5。j20。 temp3=average(20)。j++) { buf[j]=getADresult(0,1)。 for(j=0。 } //temp2=(buf[0]+buf[1]+buf[2]+buf[3]+buf[4])/5。j20。 temp1=average(20)。 //連續(xù)采集10次 } //temp1=(buf[0]+buf[1]+buf[2]+buf[3]+buf[4])/5。j20。 Display_LCD_1602_duo_zi(0,1,table2)。 Write__or_dat(0x01,0) 。 Init_UART()。uchar average(uchar num)。void dianya(uint tep,uchar seldis)。 void dispwendu(uchar ADdat,uchar chanl)。uint buf[25]。uchar ge,shi,bai,qian。939。839。739。639。539。439。339。239。139。039。uchar code table2[]=3: 4:。謝 辭參考文獻(xiàn)[1] 林偉青，傅建中. 數(shù)控機(jī)床熱誤差建模中的溫度傳感器優(yōu)化研究[J].現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)，2007，24（3）.[2] 錢(qián)華方. 數(shù)控機(jī)床溫度傳感器優(yōu)化布置及新型測(cè)溫系統(tǒng)的研究[D]. 浙江：浙江大學(xué)，2006.[3] 閆守紅，馬術(shù)文，閆開(kāi)印，丁國(guó)富，謝偉，[J].機(jī)械,2006,5(33).[4] 詹友基，[J].機(jī)電技術(shù)，2004，2.[5] 魯遠(yuǎn)棟,徐中行,劉立新,馬術(shù)文,閏守紅. 數(shù)控機(jī)床熱變形誤差補(bǔ)償技術(shù)[J].機(jī)床與液壓，2007，2（35）.[6] 王選民. 智能儀器原理及設(shè)計(jì)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2008:32～51.[7] 康華光. 電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2005:413～430.[8] 白駒行，[M].高等教育出版社，2004:130～152.[9] 閻石．?dāng)?shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M]．北京：高等教育出版社，2004:524～545.[10] 豈興明，周建興，矯津毅．[M].北京:人民郵電出版社，2008:215～230.[11] 關(guān)德新,馮文全. 單片機(jī)外圍器件實(shí)用手冊(cè)－電源器件分冊(cè)[M]. 北京: 北京航空航天大學(xué)出版社, 199802.[12] 金發(fā)慶. 傳感器技術(shù)與應(yīng)用[M]. 北京機(jī)械工業(yè)出版社, 2002, 12（24）：8656.[13] 譚浩強(qiáng). 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Thermal error mode analysis and robust modeling for error pensation on a CNC turning center[J].International Journal of Machine Tools amp。使用適當(dāng)?shù)臒嵴`差補(bǔ)償策略，可以充分有效提高數(shù)控機(jī)床的加工精度，達(dá)到了采用熱誤差補(bǔ)償避免技術(shù)難于獲得的效果。最后，設(shè)計(jì)中上位機(jī)除了實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示界面之外，還設(shè)計(jì)了一個(gè)歷史數(shù)據(jù)讀取并顯示界面，其中歷史數(shù)據(jù)讀取與顯示界面是設(shè)計(jì)的創(chuàng)新點(diǎn)所在，可以在進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集的同時(shí)也可以讀取歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示和分析。首先，增加了下位機(jī)四路溫度的實(shí)時(shí)顯示，在沒(méi)有上位機(jī)的情況下也能對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行多點(diǎn)溫度測(cè)量。下位機(jī)與上位機(jī)在進(jìn)行串口通信時(shí)，也能進(jìn)行穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸，使得整個(gè)設(shè)計(jì)能正常穩(wěn)定的工作。可以通過(guò)波形圖表來(lái)觀察溫度隨時(shí)間的變化曲線，同時(shí)也可以通過(guò)強(qiáng)度圖表中顏色的淺深來(lái)判斷各路溫度的變化以及其溫度的大小。設(shè)計(jì)出來(lái)的硬件和軟件基本實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的功能，使用起來(lái)也非常方便。7 結(jié)論 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)是數(shù)控機(jī)床現(xiàn)場(chǎng)多點(diǎn)溫度采集與實(shí)現(xiàn)，從原理上實(shí)現(xiàn)了使用溫度度傳感器TC1047進(jìn)行四路溫度采集，設(shè)計(jì)中使用了RC濾波電路、OP07組建的差分放大電路和A/D轉(zhuǎn)換電路，并通過(guò)單片機(jī)串口與用LABVIEW編寫(xiě)的上位機(jī)進(jìn)行通信。比如，在讀取A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)果時(shí)為了使讀取結(jié)果更加準(zhǔn)確，在讀取時(shí)通過(guò)連續(xù)讀取10次，再求平均值作為最終的轉(zhuǎn)換結(jié)果。最后，設(shè)計(jì)的優(yōu)化調(diào)試。對(duì)于LABVIE來(lái)說(shuō)采用圖形化來(lái)編寫(xiě)數(shù)據(jù)處理對(duì)于新手來(lái)說(shuō)有一定的困難，經(jīng)過(guò)學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)LABVIEW中有一個(gè)公式節(jié)點(diǎn)可以使用類(lèi)似于C語(yǔ)言的程序編寫(xiě)。在這個(gè)過(guò)程中都會(huì)遇到很的困難，需要通過(guò)自己尋找資料來(lái)解決。然后，上位機(jī)程序的調(diào)試。而在這塊硬件的調(diào)試過(guò)程中，采用先部分調(diào)試，再整體調(diào)試的分法，在確保每個(gè)部分都可以正常工作了，再進(jìn)行將各部分整合起來(lái)一起調(diào)試。理論與實(shí)際總是有一定的差距，在電路制作出來(lái)之后需要耐心地對(duì)整塊電路進(jìn)行調(diào)試，檢查是否如預(yù)期的一樣。主要分下面幾個(gè)方面來(lái)簡(jiǎn)述調(diào)試過(guò)程中遇到的問(wèn)題和解決的方法。這樣就造成了軟件數(shù)據(jù)處理誤差。軟件計(jì)算誤差。在測(cè)量溫度的過(guò)程中，如電源電壓的不穩(wěn)定，引起電壓的波動(dòng)，即A/D參考電壓發(fā)生波動(dòng)，將會(huì)造成A/D采集到的電壓偏大或者偏小。而在實(shí)際中放大電路的放大倍數(shù)在進(jìn)行計(jì)算和測(cè)量時(shí)本身就有一定的誤差，導(dǎo)致最終的溫度數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤差。表65 溫度傳感器溫度測(cè)量值及標(biāo)準(zhǔn)溫度測(cè)量值通道1通道2通道3通道4測(cè)量值/℃標(biāo)準(zhǔn)值/℃由上表的測(cè)量數(shù)據(jù)可以計(jì)算出各通道的測(cè)量誤差：通道1測(cè)量誤差:通道2測(cè)量誤差:通道3測(cè)量誤差:通道4測(cè)量誤差:（2）誤差分析溫度測(cè)量誤差產(chǎn)生的原因可能有以下幾個(gè)方面:經(jīng)放大電路后產(chǎn)生的誤差。在室溫度下將4路溫度傳感器與作為標(biāo)準(zhǔn)電壓測(cè)量的DS18B20緊挨著放在一起，分別記錄4路溫度值和DS18B20的讀數(shù)。圖65 上位機(jī)歷史數(shù)據(jù)顯示界面 上位機(jī)在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和顯示的同時(shí)，下位機(jī)也可以實(shí)現(xiàn)溫度的采集并在LCD1602上顯示出實(shí)時(shí)的溫度數(shù)據(jù)。圖64 溫度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)文件在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示界面顯示的是動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)，為了方便數(shù)據(jù)的觀察，歷史數(shù)據(jù)顯示界面可以讀取存儲(chǔ)文件里的數(shù)據(jù)并數(shù)據(jù)出來(lái)，方便數(shù)據(jù)的分析。在顯示界面的右下角顯示的是數(shù)控機(jī)床在當(dāng)前采集到溫度環(huán)境下的熱誤差。在界面左上角窗口顯示的是各通道溫度實(shí)時(shí)強(qiáng)度圖，圖中可以看出當(dāng)通道1的溫度升高時(shí)，強(qiáng)度圖表中通道1的顏色也會(huì)隨之變淡，說(shuō)明溫度在升高，而顏色加深時(shí)，說(shuō)明溫度在降低。然后運(yùn)行上位機(jī)和下位機(jī)程序，并點(diǎn)擊上位機(jī)的開(kāi)始運(yùn)行按鈕，就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和顯示。 數(shù)據(jù)的測(cè)量對(duì)溫度傳感器進(jìn)行標(biāo)定之后就可以對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)采集。斜率:截距:=所以溫度傳感器的實(shí)際輸出電壓與溫度的關(guān)系表達(dá)示為：其中為溫度傳感器輸出電壓，單位為。為了使測(cè)量的溫度更加準(zhǔn)確，將各通道溫度傳感器電壓溫度變化趨勢(shì)直線的斜率和y軸的截距分別相加再作平均值作為的實(shí)際直線斜率和截距。用EXL繪制出4通道的各自線性趨勢(shì)線和理論的直線如圖62所示。表61 通道1溫度傳感器標(biāo)定測(cè)量數(shù)據(jù)第一組數(shù)據(jù)第二組數(shù)據(jù)第三組數(shù)據(jù)傳感器電壓/V標(biāo)準(zhǔn)溫度/℃第一組數(shù)據(jù):平均電壓輸出: 平均標(biāo)準(zhǔn)溫度：℃第二組數(shù)據(jù)：平均電壓輸出: 平均標(biāo)準(zhǔn)溫度：℃第三組數(shù)據(jù)：平均電壓輸出：平均標(biāo)準(zhǔn)溫度：℃表62 通道2度傳感器標(biāo)定測(cè)量數(shù)據(jù)第一組數(shù)據(jù)第二組數(shù)據(jù)第三組數(shù)據(jù)傳感器電壓/V標(biāo)準(zhǔn)溫度/℃第一組數(shù)據(jù):平均電壓輸出: 平均標(biāo)準(zhǔn)溫度：℃第二組數(shù)據(jù)：平均電壓輸出: 平均標(biāo)準(zhǔn)溫度：℃第三組數(shù)據(jù)：平均電壓輸出：平均標(biāo)準(zhǔn)溫度：℃表63 通道3度傳感器標(biāo)定測(cè)量數(shù)據(jù)第一組數(shù)據(jù)第二組數(shù)據(jù)第三組數(shù)據(jù)傳感器電壓/V標(biāo)準(zhǔn)溫度/℃第一組數(shù)據(jù):平均電壓輸出: 平均標(biāo)準(zhǔn)溫度：℃第二組數(shù)據(jù)：平均電壓輸出: 平均標(biāo)準(zhǔn)溫度：℃第三組數(shù)據(jù)：平均電壓輸出：平均標(biāo)準(zhǔn)溫度：℃表64 通道4度傳感器標(biāo)定測(cè)量數(shù)據(jù)第一組數(shù)據(jù)第二組數(shù)據(jù)第三組數(shù)據(jù)傳感器電壓/V標(biāo)準(zhǔn)溫度/℃第一組數(shù)據(jù):平均電壓輸出: 平均標(biāo)準(zhǔn)溫度：℃第二組數(shù)據(jù)：平均電壓輸出: 平均標(biāo)準(zhǔn)溫度：℃第三組數(shù)據(jù)：平均電壓輸出：平均標(biāo)準(zhǔn)溫度：℃根據(jù)表6表6表6表64計(jì)算出的各通道溫度傳感器平均輸出電壓和對(duì)應(yīng)的平均標(biāo)準(zhǔn)溫度繪制出TC1047溫度傳感器的實(shí)際輸出電壓與溫度的關(guān)系如圖61所示。首先將一定溫度的水放在一個(gè)較大的燒杯中，再將一個(gè)較小的空燒杯放在較大的燒杯里，然后將溫度傳感器TC1047放到空燒杯中，同時(shí)溫度傳感器DS18B20也放進(jìn)去，并且DS18B20要和溫度傳感器TC1047接近，接著連續(xù)測(cè)量三組數(shù)據(jù)；然后將大燒杯里的水加上溫度較高的水，也連續(xù)測(cè)出三組數(shù)據(jù)；就這樣，不斷提高大燒杯中的水溫來(lái)獲取溫度傳感器所處的環(huán)境溫度，并測(cè)量出相應(yīng)溫度傳感器輸出的電壓和記錄DS18B20的讀數(shù)。由于條件有限，不能獲得比環(huán)境溫度更低的溫度，在進(jìn)行溫度傳感器標(biāo)定時(shí)按下面的方法來(lái)完成。若出現(xiàn)錯(cuò)誤則分析錯(cuò)誤的原因并將其改正過(guò)來(lái)。上位就是根據(jù)下機(jī)位的數(shù)據(jù)幀發(fā)送格式進(jìn)行獲取4路A/D轉(zhuǎn)換值的。首先下位機(jī)將采集到的4通道A/D轉(zhuǎn)換值，通過(guò)數(shù)據(jù)處理在LCD上顯示出4路溫度值，然后再將A/D轉(zhuǎn)換4路8位數(shù)字量值通過(guò)串口發(fā)送到上位。 下位機(jī)與上位機(jī)整體功能測(cè)試測(cè)試整個(gè)設(shè)計(jì)是否能正常工作。按下數(shù)據(jù)采集按鈕，觀察數(shù)據(jù)接收窗口是否能接收到數(shù)據(jù)。將已測(cè)試好的串口發(fā)送程序燒寫(xiě)到單片機(jī)，接通過(guò)電源。當(dāng)串口調(diào)試助手可以正確接收到單片機(jī)通過(guò)串口發(fā)送過(guò)來(lái)數(shù)據(jù)，說(shuō)明串口及串口發(fā)送程是正確的。在串口通信測(cè)試中使用一根串口轉(zhuǎn)USB線來(lái)實(shí)現(xiàn)下位機(jī)與上位機(jī)之間的串口通信。在進(jìn)行計(jì)算A/D采集到的電壓時(shí)要注意A/D的參考電壓，參考電壓應(yīng)與實(shí)際電路測(cè)量的參考電壓為準(zhǔn)。若用手緊握傳感器時(shí)A/D采集到的電壓增大，松手時(shí)A/