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电子发烧友 电子技术论坛 基于 Matlab 的一种小型温度检测系统 方吕,李淑芬 (北京化工大学,北京联合大学,100029) 摘要：基于 Matlab 环境下 PC 机与单片机实时串行通信及数据处理的方法，设计了一个小 型温度检测系统，由单片机和 DS18B20 完成数据采集，PC 机实现通信数据的分析处理及图 形显示，并得到温度随时间变化的函数解析式。使用 Matlab 编程，提高了开发效率，具有 一定的实用性。 关键字：Matlab 设备控制箱 串口通信 DS18B20 中图分类号：TP274 文献标识码：B A Small Temperature-Measuring System Based on Matlab Fang Lv LiShufen (Beijing University of Chemical Technology,Beijing Union University,Beijing,China,100029) Absract: Based on the principle of real-time asynchronous communication between PC and MCU in Matlab,a small temperature-measuring system was designed.The MCU and DS18B20 is used for data acquisition,PC is used for processing and showing the result graphically，then the analytical function is worked out.The communication system was developed on Matlab,which improves the development efficiency greatly，the system is pratical. Key words: Matlab instrument-control toolbox serial communication DS18B20 1 前言 温度是表征环境的一个重要的参数。在工程领域，尤其像工程热力学等，温度检测非常 普遍，对温度精确测量以便实时控制也显得尤为重要。 在控制系统中，上位机与下位机之间实现通信的方法和应用平台很多。目前，以 VB 和 VC 开发的通信软件较多，然而，这类软件虽然功能完善，但是数据采集到计算机后要进行 各种处理（例如滤波，系统辨识，曲线拟合等）就显得不方便，编程比较复杂。MATLAB 具有强大的数据处理能力及功能丰富的工具箱，被广泛的应用于信号处理、自动控制等领域 [1] 。它编程语言简单易学，利用简单的命令就可以代替复杂的代码，极大地提高了开发效率。 本实验基于 Matlab 环境下设计了一个小型温度检测系统，下位机使用 AT89S51 单片机 和 DS18B20 完成温度数据采集，上位机在 Matlab 环境下，调用设备控制箱 serial 类操作Ｒ Ｓ－232 串口，用串行通信方式交换数据，进而借助 Matlab 对数据进行分析和处理，得到 了温度随时间变化的函数解析式，同时介绍了基于 Matlab 环境下 PC 机与单片机串行通信的 实时数据处理的实现方法。 2 系统总体设计 图 1 系统结构图 电子发烧友 电子技术论坛 温度检测系统的整体结构如图 1 所示。PC 机串口与单片机 USART 口通过MAX232 电平转 换芯片相连，构成一个主从式通信系统。系统工作时，单片机对串口和 DS18B20初始化，在 读取温度的同时等待中断。PC 机通过调用 Matlab 设备控制工具箱中的 serial 类及相关函 数来创建串口设备对象，并以读写文件的方式实现对 PC 机串行口的访问，PC 机通过 Matlab 向串行口发送特殊指令从而触发单片机中断系统，单片机调用中断服务例程，读取即使温度 并将采集的数据通过串行口回送给 PC 机。此时，Matlab 通过查询的方式，实时接收单片机 发送的数据，并完