基于单片机的九路温度监控系统.pdf

单片机开发与应用中文核f 出期刊(嵌入式与S O C)2 0 0 8 年第2 4 卷第1 2-2 期文章编号：1 0 0 8-0 5 7 0(2 0 0 8)1 2-2-0 0 9 8-0 2基于单片机的九路温度监控系统N i n et e m p e r a t u r em o n i t o r e dc o n t r o ls y s t e mb a s e do ns i n g l e-c h i pm i c r o c o m p u t e r(青岛理工大学)周红丽张天开于春风Z H O UH o n g-l iZ H A N GT i a n k a iY UC h u n-f e n g摘要：以单片机为核心的九路温度监控系统采用由热电偶温度传感器4 0 5 l 多路模拟开关，0 P 2 7 运算放大器。7 1 3 5 A I D 转换器组成的三套转换电路共用一片8 2 5 3 构成温度采集模块：采用热电阻对温度进行补偿：通过双向可控硅实现温度控制并采用R S 一4 8 5 与上位机进行通信。系统中三套7 1 3 5 转换电路同时转换并采用硬件进行零点、放大倍数及A I D 各环节的误差校正，使其具有转换速度快，转换精度高的特点。关键词：单片机；温度传感器；温度补偿；R S 稍S中图分类号：T P 2 7 4+4文献标识码：BA b s t r a c t：N i n et e m p e r a t u r em o n i t o r e dc o n t r o ls y s t e mt a k i n gs i n g l e-c h i pm i c r o c o m p u t e ra 8t h ec o r ea d o p t st h r e es e t so fc h a n g e o v e rc i r c u i tw h i c hi sm a d eu po ft h e r m o e o u p l et e m p e r a t u r es e n s o r，4 0 5 1m u l t i w a ya n a l o gs w i t c h，0 P 2 7o p e r a t i o na m p l i f i e r，7 1 3 5 A DC O n v e r t e rs h a r eo n e8 2 5 3f o r mt e m p e r a t u r ea c q u i s i t i o nm o d u l e；A d o p tt h et h e r m a lr e s i s t a n c et oc o m p e n s a t et e m p e r a t u r e；I ti st h r o u g hb e-i n gt W O-w a ys i l i c o nc o n t r o l l e dr e c t i f i e rl a s tt e m p e r a t u r ec o n t r o la n da d o p t sR S-4 8 5c o m m u n i c a t i o nw i t ht h eu p p e rc o m p u t e r S y s t e mt h r e e7 1 3 5c h a n g ec i r c u i tc h a n g ea n da d o p th a r d w a r ec a r r yo nz e r op o i n t，e n l a r g em u l t i p l ea n dA De v e r yl i n ko fe r r o rc o r r e c t i o n sm a k ei tc h a n g ef a s ta tt h es a m et i m e，c h a n g et h ec h a r a c t e r i s t i co fh i g hp r e c i s i o n K e yw o r d s：S i n g l e-c h i pm i c r o c o m p u t e r；T e m p e r a t u r es e n s o r；T e m p e r a t u r ec o m p e n s a t i o n；R S-4 8 51 引言在半导体器件晶闸管生产中，烧结是生产工艺不可缺少的工艺环节。在烧结过程中必须严格按照生产丁艺曲线进行温度控制，温度控制精度的高低直接影响到产品的质量及使用寿命，研究和设计高性能的温度控制系统具有非常重要的意义。本文根据烧结炉的温度控制要求设计了一种以单片机为核心的多点温度监控系统。系统采用热电偶温度传感器测温，通过九路温度监测仪来实时监控三个烧结炉的温度，其中每个炉体测i 点温度。实现了温度的实时监测、超限报警、显示与控制等功能。系统总体结构如图1 所示。ff7 热电阻1 3工慧虮仁=j 口4 8 5 模块蕉电世世幽饶结炉i烧结炉2能绪炉3图1 系统总体结构图2 硬件设计本系统以热电偶作为温度传感器，采用C D 4 0 5 1 八选一模拟开关，O P 2 7 低噪声精密运算放大器，双积分型A D 转换器I 一周红丽：在读硕士研究生C L 7 1 3 5，可编程定时肘数接口芯片8 2 5 3 等器件组成。系统硬件结构图如图2 所示。热电阻l热电儡1 3-I 也一调理电路=丑匕：多路开关=正A D 转换热电阻2热电儡4 6j L调理电路=了匕多路开关=CA D 转换热电阻3熟电偶7-9L调理电路=3 匕=多路开关=正A D 转换电热丝l 晶振电路=爿8 2 5 3触发电路N 输出控制C P U 模块图2 系统硬件结构图2 1 电源模块电源模块分成模拟电源和数字电源两大部分，分别对本机的模拟电路和数字电路供电，地线各自独立，按A D 转换器的要求只在A D 转换器处将模拟地和数字地相连。数字电源和模拟电源都采用i 端稳压块稳压，在个别要求电源精度较高的场合选用低温漂稳压管进行二级稳压。2 2 温度采集模块温度采集模块采用相同结构的三套温度转换电路。每套转换电路中所测量的信号包括七路：i 路测热电偶，丽路测温度补偿，一路测基准电压和一路测零点。七路模拟信号经两极R C滤波后由一个8 选l 模拟开关4 0 5 1 选择，再经精密运算放大器O P 2 7 对采集到的微电压信号进行放大，放大后的电压信号输出到7 1 3 5 A D 转换器进行高精度模数转换。三套转换电路的一9 8 3 6 0 元年邮局订阅号：8 2-9 4 6裂曷曷万方数据陋的论文得到两院院士关淘单片机开发与应用M D 转换结果用8 2 5 3 计数。7 1 3 5 的转换时钟和8 2 5 3 计数器的管和扬声器实现报警。计数脉冲由4 0 6 0 分频后提供将各7 1 3 5 的B U S Y 信号作为2 6 看门狗8 2 5 3 每个计数器的G A T E 信号同时将其分别接到单片机的为了防止系统受干扰而使程序丢失，或者走进死循还而使P 2 0、t 2 1、P 2 2 以判断单片机何时从8 2 5 3 各计数器中读数。此系统死机，应加入看门狗电路，以保证系统的町靠性。系统采用种方法是利用8 2 5 3 的三个相互独立的计数器对7 1 3 5 的B U S Y常用的集成看门狗电路X 5 0 4 5 X 5 0 4 5 是一种集看门狗、电压监信号进行计数i 套转换电路同时进行转换，有效的提高了系统的控和串行E 2 P R O M=三种功能于一身的。r 编程电路。转换速度。2 3 温度补偿与数据处理系统采用热电偶进行测温。热电偶是工业上最常用的温度检测元件之一。其优点是：测量精度高。测量范围广。构造简单，使用方便。但是在用热电偶进行测温时应让其冷端保持0 0 c，必须进行冷端补偿。系统采用热电阻C u S 0 测量环境温度对热电偶进行冷端补偿。其具体实现方法如下：X l、)【2、)(3 表示热电偶的输入；X 4、X 5 表示热电阻两端输入；X 0 用来测零点(接地)；X 6 用来测基准电压。各路A D 转换后的换算公式为盼=N i 陆(卢+(n-1 0 0 0 1)i=0，l，2，3，4，5，6v i：转换后的电压值，此电压并非测得的准确的电压值，还需对其进行校正；N i：7 1 3 5 A D 转换器积分阶段的时钟个数，它是一常数1 0 0 0 l：V m-：7 1 3 5 A D 转换器的基准电压(1 v)；B：O P 2 7 的放大倍数；n：7 1 3 5 M D 转换器反积分阶段的时钟个数。由于V 6(基准)、V i 及V 0(接地)三个信号经过同样的硬件输入通道硬件的离散性误差及零点满度漂移x 寸-者的影响相同，通过下面较正公式可以校正零点、放大倍数及M D 各环节的误差，在用一般器件的情况下可保证系统的测量精度。校正公式为阳=(阳一v o)w q R l，“v 6-v o)(R I+R 2)i=l 234，5V i：转换后准确的电压值；V r e f：2 5 V 的基准电压；R 1、R 2：精密电阻；X 4、X J 是用来表示热电阻两端输入。热电阻阻值公式为I V r e f 0 1 0 0(R 3+R 4+1 0 0)=V 5 I V r e f 0 0 0+R 4)(R 3+R 4+1 0 0)=V 7 R 4=1 0 0+矿7 y y 5 一1 0 0R 3：限流电阻；R 4：热电阻；根据热电阻阻值查找热电阻C u 5 0 的分度表得出环境温度值。最后，将两温度相加就得到热电偶所测的炉体准确温度值。2 4 输出控制输出控制电路主要包括驱动和执行两部分。采用达林顿陈列U L N 2 0 0 3 来驱动多个过零捌触发、晶闸管输出的交流同态继电器(A C S S R)中的双向可控硅的关断和导通，以便切断或接通加热电源。原理是采用双向可控硅交流“调功”方式控制加热电热丝发热量，即在每一个控制周期时间内改变加在电热负载上交流电压半波的个数来调节电热丝的发热量。2 5 显示模块与越限报警显示模块由1 8 个L E D 数码管和驱动电路组成，每6 个一组显示一套转换电路中的各路路温度值。用U L N 2 0 0 3 来!；f 动。越限报警系统采用声光报警由发光二极管，扬声器及驱动电路组成，报警信号由单片机从P 2 61 2 1 发出。并驱动发光二极3 软件设计系统软件设计包括上位机软件设计和下位机软件设计，上位机选用研华T 控机下位机为九路温度检测仪，上位机与下位机采用R S-4 8 5 进行通信。3 1 串行通信协议工控机发送命令均为6 个字节，【#1+i x x】(地址)+【)【x 1(命令)+$O D，其中#为开始符，十六进制数的0 D 为结束符。工控机下传命令有f I)R E，取当前温度值；(2)C T，读取控制参数；(3)W R。设置控制参数。监测仪表根据不同命令上传不同的数据，其上传帧格式：p】+【x x】(地址)+【x x】(数据)+S O D，其中数据个数依指令而定。系统串行通信传送数据帧格式：1 位起始位、8 位数据位、1位数据他址标志位、1 位停止位。主机发送并为从机接收的信息有两类：数据他址标志位为l 表示发送的是地址(即需要和主机通信的从机地址)，数据毋也址标志位为0 表示发送的是数据校验方式：无校验；传送方式：主机查询，从机中断。3 2 上位机软件设计上位机软件使用D e l p h i，D e I p h i 不提供串口通信的A c t i v e X控件，仅有A P!函数呵以使用，但A P I 函数编程较为复杂，因此可将微软公司提供的A c t i v e x 控件M i c r o s o f tC o m m u n i c a t i o nC o n t r t，l6 0 f 简称M S C o m m 控件1 引入到D E L P H I 开发环境中，这样用户便町以像使用D e l p h i 控件一样方便地利用M S C o m m 控件进行计算机串口的通信编程。M S C o m m 控件提供了两种方法处理串口通信，即查询方式和事件方式。对于查询方式用户可以通过对I n B u f f e r C o u n t 和O u t B u f f e r C o u n t 属性值的检查来处理串口通信，对于事件方式可通过S e t c o m m E v e n t 0 函数设置串口要响应的事件或错误，当相应事件或错误发牛时，系统会产生O n C o m m 0 事件，在0 n-C o m m 0 中用户可以添加处理代码，实现类似D O S 中断的串口处理程序。上位机命令的发送与数据的接收源程序：p r o c e d u r eT M a i n F o t m b t n S R C l i c k(S e n d e r：T O b j i e c t)；，变量初始化i fn o tM S C o m m P o r t O o e nt h e n胪断是否打开串口e l s eb e g i nZ 进制数发送，需要使用V a r i a n t 变量矩阵，矩阵大小自动调节O u t p u t：-r a m s P n d T e x t；脑文本框取上位机下传数据L e n：=L e n g t h(O u t p u t)；，取下传字符串的长度i：=l，c o u n t：=l；t m p V a r：=V a r A r r a y C r e a t e l，l】，v a r B y t e)；，仓建一个V a r i a n t数组w h i l e(i (嵌入式与S O C)2 0 0 8 年第2 4 卷第1 2-2 期判断发送数据格式是否正确1 9 9 6e l s eb e g i n【2】黄军D e l p h i 串口通信编程f M l 北京：人民邮电出版社，2 0 0 1t m p V a r【C o u n t ：=t m p I n t；脯转换后的1 6 进制数存入t r a p 一【3】毛晓波基于R S 一4 8 5 的分布式温度采集系统U】微计算机V a r 数组信息，2 0 0 5，9-l：1 0 1 1 0 2，1 4 8I n c(c 叫n t)；，增大V a i l a n t 数组【4】乇婷婷，杨耿杰，郭谋发D e l p h i+M S C o m m 控制开发串行通信V a r A r r a y R e d i m(t m p V a r,c o u n t)；，动态增加数组长度程序【J】工业控制，2 0 0 4，7(2)：8-le n d：作者简介：周红丽，女，1 9 8 2 1。汉族，青岛理工大学在读硕士研i-i+l：究生；主要研究方向为计算机控制：张天开，男，1 9 5 5 9，汉族，青e n d；V a r A r r a y R e d i m(t m p V a r,c o u n 0；t m p V a t l C o u n t ：=1 3；，读结束符0 x o dM S C o m m O u t p u t：=t m p V a r；，向发送缓冲区写人数据s l e e p(5 0 0)；刀延时接收数据S e r i a l I n p u t：=M a i n F o r m M S C o m m I n p u t；，读取接收缓冲区中的数据S e r i a l D a t a L e n g t h：=M a i n F o r m M S C o m m I n B u f f e r C o u n t i 卖串口数据长度f o ri：=Ot oS e r i a l D a t a L e n g t h-Id ob e g i nt m p I n t：=S e r i a l i n p u t i ；脯上传的数据进行处理e n de n d3 2 下位机软件设计下位机以串行中断方式接收上位机发送的数据，采用汇编语言进行编程、模块化的设计方法。程序主要包括：主程序、采样子程序、串行中断服务程序、P I D 控制子程序等。这里仅给出主程序与串行中断程序服务框图如图3、图4 所示。(开始、-，-一土8 2 5 3、5 0 4 5、串口初始化一l 置采样周期置中断字开中断等待中断图3 主程序流程图图4 串行通信中断服务程序4 结束语本文详细介绍了九路温度监控系统的硬件及软件设计，实现了温度的实时监测、超限报警、显示与控制等功能。系统结构简单、价格便宜、转换速度快、精度高、有较高的可靠性、及实用性。本文创新点：使用8 2 5 3 的三个独立的计数器分别对三套转换电路中7 1 3 5 的B U S Y 进行计数使三套电路同时转换，有效的提高了转换速度，转换精度。参考文献【l】胡汉才单片机原理及其接L 技术北京：清华大学出版社，岛理丁大学自动化工程学院，教授，研究生导师；主要研究方向自动控制。B i o g r a p h y：Z H O UH o n g-f i。f e m a l e，b o r ni n1 9 8 2 1，T h eH a nn a t i o n a l i t y，p o s t g r a d u a t eo fs c h o o lo fQ i n g d a oT e c h n o l o g yu n i v e r s i t y，m a j o r e di nc o m p u t e rc o n t r 0 1(2 6 6 0 3 3 青岛理工大学)周红丽张天开于春风通讯地址：(2 6 6 0 3 3 山东省青岛市四方区抚顺路n 号青岛理工大学2 8 4 信箱l 周红丽f 收稿日期：2 0 0 8 1 1 1 5)(修稿日期：2 0 0 8 1 2 0 3)媸第9 3 页)B i o g r a p h y：T O N GG a n g(1 9 6 2 一)，M a l e，P o s t d o c t o r，S h a n d o n gP r o v i n c e，Q i n g d a oU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y，R e-s e a r c ha r e a：I n d u s t r i a la u t o m a t i o n，i n t e l l i g e n tc o m m u n i c a t i o n(2 6 砷4 2 山东青岛青岛科技大学自动化与电子工程学院，山东青岛2 6 6 0 4 2 l 童刚崔凯宋蓓(C o f l e g eo fA u t o m a t i o na n dE l e c t r i c a lE n g i n e e r i n g，Q i o g d a oU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y，Q i n g d a oS h a n d o n g2 6 6 0 4 2，C h i n a)T O N GG a n gC U IK a iS o N GB e i通讯地址：(2 6 6 0 4 2 山东青岛青岛科技大学自动化与电子工程学院山东青岛2 6 6 0 4 2)童刚(收稿日期：2 0 0 8 1 1 1 5)(修稿日期：2 0 0 8 1 2 0 3)(上接第1 0 2 页)2 S i n g l ec h i p4 3 3 8 6 8 9 1 5 M H z T r a n s c e i v e rn R F 9 0 5D a t a s h e e t N o r d i cI n c，2 0 0 5 f 3 1 张春峰。邹新杰，余张国基于A T M E G A l 6 的智能控制器的开发研制微计算机信息2 0 0 7(3 2)：1 2 4 1 2 5 1 4 1 4 A p p l i c a t i o nN o t e n R F 9 0 5R Fa n da n t e n n a a y o u t、N o r d i cI n c，2 0 0 5 作者简介：郑晓艳(1 9 7 4 一)，女(蒙古族)，内蒙古赤峰市人，天津l：程9 币范学院i-I 算：0 L 系讲师，博士生，主要研究方向为智能计算。B i o g r a p h y：Z H E N GX i a o-y a n(1 9 7 4 一)，F e m a l e(M o n g o l i a n)，I n n e rM o n g o l i a，T i a n j i nU n i v e r s i t yo fT e c h e r sE d u c a t i o n，D o c t o r a l，M a j o r：A p p l i c a t i o no fc o m p u t e r，R e s e a r c ha r e a：I n t e l l i g e n tc o m p u t i n g(3 0 0 2 2 2 天津天津工程师范学院计算机系)郑晓艳张兴会(3 0 0 2 2 2 天津天津大学计算机科学技术学院)孙济洲(D e p a r t m e n to fC o m p u t e r，T i a n J i nU n i v e r s i t yo fT e c h n o l o g ya n dE d u c a t i o n,T i a n j i n 0 2 2 2,C h i n a)Z H E N GX i a o y a nZ H A N GX i n 2 一h u i(D e p t o fc o m p u t es c i e n c ea n dt e c h n o l o g y，T i a n J i nU n i v e r s i t y3 0 0 0 7 0，C h i n a)S U NJ i-z h o u通讯地址：(3 0 0 2 2 2 天津工程师范学院计算机系软件教研室)郏晓艳f 收稿R 期：2 0 0 8 1 1 1 5)(修稿日期：2 0 0 8 1 2 0 3)一1 0 0 3 6 0 元年邮局订阅号：8 2-9 4 6万方数据基于单片机的九路温度监控系统基于单片机的九路温度监控系统作者：周红丽，张天开，于春风，ZHOU Hong-li，ZHANG Tian-kai，YU Chun-feng作者单位：青岛理工大学,266033刊名：微计算机信息英文刊名：CONTROL&AUTOMATION年，卷(期)：2008，24(35)被引用次数：0次 参考文献(4条)参考文献(4条)1.胡汉才 单片机原理及其接口技术 19962.黄军 Delphi串口通信编程 20013.毛晓波 基于RS-485的分布式温度采集系统期刊论文-微计算机信息 20054.王婷婷.杨耿杰.郭谋发 DeIphi+MSComm控制开发串行通信程序 2004(02)相似文献(10条)相似文献(10条)1.会议论文 朱蕤.张常年 基于AT89C51单片机的温度传感器控制电路 2007 温度是表征物体冷热程度的物理量。本文简要介绍了采用由AT89C51单片机及温度传感器组成数据采集电路,加上显示电路和控制电路等,根据温度数据测量,通过控制电路对温度进行控制.本系统具有快速显示、测量准确、精度高、可调温控范围、硬件结构简单等优点,是一种比较经济的温度控制系统。该系统的设计使温度传感器正向单片集成化、智能化、网络化和单片系统化方向发展。2.会议论文 黄艳秋 MSP430单片机和TMP100温度传感器的接口设计 2004 本文介绍了美国德州仪器MSP430F413单片机和TMP100温度传感器的硬件的软件的接口设计,包括怎样连接MSP430F413和TMP100,怎样通过IC总线协议实现它们之间的通信.3.学位论文 黄颖琦 C8051片内温度传感器测量环境温度误差分析 2008 目前关于温度传感器的误差研究大多从温度传感器硬件自身角度出发进行分析，单片机控制的温度传感器测温系统，绝大多数采用独立的片外温度传感器进行设计，成本较高，对测量误差的分析针对的是片外温度传感器，而单片机片内温度传感器虽然成本较低，但其检测到的是单片机的芯片温度，如用其测量外部环境温度，误差较大。C8051F系列单片机价格低廉，开发简单，因其自带片内温度传感器，如用于测量外部环境温度，可以实现单片机开发的低成本化。本文对C8051F系列单片机的片内温度传感器测量环境温度的误差进行了分析，对补偿方法作了探讨，提出了低功耗的硬件与软件相结合的设计方法，并在此基础上力求提高ADC测量精度，为测量外部环境温度提供减小误差的方法以供参考。文章针对单片机自热效应及其它原因引起的误差进行了分析，对于自热效应，主要从功耗方面入手对供电电源、频率、高功耗的模拟设备、数字设备等进行了分析，并对ADC转换的误差进行了分析，继而从供电设计、硬件系统的低功耗设计、硬件系统提高测量精度的设计、软件程序设计、补偿算法等方面提出了综合的解决方案，探讨用单片机片内温度传感器的更为精确的测量环境温度的方法，对于实现用C8051F等系列的片内温度传感器测量环境温度的低成本化，有一定启发意义。4.期刊论文 周长锁.ZHOU Chang-SUO 基于单片机的轴承温度传感器设计-微计算机信息2008,24(31)采用数字温度传感器LM75A配合单片机测温,通信接口使用了RS485芯片,E2PROM 24C02保存传感器的地址和波特率.电路结构紧凑,能够放到普通测温元件的外壳中,构成智能化RS485接口的轴承温度传感器.5.期刊论文 张越.张炎.赵延军.ZHANG Yue.ZHANG Yan.ZHAO Yan-jun 基于DS18B20温度传感器的数字温度计-微电子学2007,37(5)详细介绍了一种基于51单片机和DS18B20数字温度传感器来进行温度测量的方法,包括温度传感器芯片的选取、单片机与温度传感器接口电路的设计,以及实现温度信息采集和数据传输的软件设计.DS18B20数字温度传感器是单总线器件,与51单片机组成一个测温系统,具有线路简单、体积小等特点,而且在一根通信线上,可以挂接很多这样的测温系统,十分方便.6.期刊论文 江东.杨嘉祥.赵宏.JIANG Dong.YANG Jia-xiang.ZHAO Hong Z-温度传感器的非线性补偿-传感器与微系统2008,27(7)为实现z一温度传感器的线性输出,在对z-温度传感器的特性进行实际测试和研究的基础上.设计了Z-温度传感器的工作电路,给出了温度数字传感器输出标准值.采用分段线性化的方法进行非线性补偿,通过单片机软件编程加以实现.实验结果表明:设计的Z-温度传感器的输出与期望的线性输出的最大误差小于1,满足一般测温要求.7.学位论文 胡丽华 基于SOPC的石英音叉温度传感器测试系统的研究 2009 随着科学技术的飞速发展，市场对高性能低功耗传感系统的需求越来越高，对高精度温度测量的需求也越来越高，精确的温度测量已经成为现代测控技术中的重要组成部分。传统的温度传感器（热电阻、热电偶，半导体集成温度传感器）皆为模拟式传感器，输出信号必须通过模/数转换，其缺点是转换效率低、功耗大、换算复杂、抗电磁干扰能力差，不便于进行数字信号处理。而石英晶体温度传感器是一种输出信号为频率的数字式传感器，具有灵敏度高、长期稳定性好、动态范围宽、互换性好，易与数字系统兼容等特点。其频率输出信号不必经过N/D转换器就可以与计算机连接，组成高精度的测量控制系统，因此已经成为微传感器领域重要的研究对象。传统的温度传感器测控系统都是以单片机为核心来设计的，其缺点是测频速度慢，易受外界条件的影响，可靠性差，功耗高。对此，本文引入SOPC技术，把SOPC技术和石英音叉温度传感器结合起来，设计一种高性能的数字化智能传感系统。在设计中，将系统所需要的功能模块集成到一片FPGA芯片上，构建了一个可编程的片上系统。这种设计提高了处理速度，具有灵活的设计方式，可裁减、可扩充、可升级，并具备软硬件在线可编程功能。首先，论文对石英音叉温度传感器和SOPC技术的国内外现状和发展趋势进行分析，并分析了石英音叉温度传感器的工作原理，介绍了SOPC及其相关技术。其次，对该测试系统的软硬件设计进行了详细地介绍。硬件设计包括频率测量模块的设计和整个硬件系统的搭建，通过采用Verilog HDL语言来实现频率测量模块的设计，并使用SOPC Builder和Quartus开发工具，将NIOS处理器和频率测量模块集成到FPGA芯片上，完成硬件系统的构建；软件设计包括用户应用程序的编写和调试，采用C语言编写程序并使用NIOS IDE开发工具来调试和运行整个测试系统。最后，对所设计的系统进行测试，通过实验所得数据，对石英音叉温度传感器的静动态特性进行分析，并采用最小二乘法进行拟合，使用Matlab仿真出石英音叉温度传感器的特性曲线。8.期刊论文 张明.刘岑俐.Zhang Ming.Liu Cenli 基于PIC单片机和DS18B20的温度测量系统设计-电子测试2010,(4)本文以PIC单片机为核心,采用美国DALLAS公司的数字式温度传感器DS18B20,设计了一种最简的温度测量系统,文中介绍TPIC单片机和温度传感器DS18B20,以及温度传感器DS18B20的工作时序,并且提出了最简温度测量系统的硬件电路和软件程序设计的方案,给出TPIC单片机和DS1B820的初始化程序,以及对DS18B20读、写等相关程序,实现了对测量环境温度的采集和显示,并且该系统结构简单、抗干扰能力强、适用范围广,且易于扩展.9.期刊论文 王戴.吕强中.王同峰 温度传感器在数据采集系统中的应用-计算机测量与控制2004,12(1)介绍了AD590温度传感器在以PIC16F87X系列单片机为微处理器的温度数据采集系统中的应用,着重讨论了系统测量电路的设计及几种设计方法的比较,并由于单片机自身强大的功能,因而设计简单,工作可靠.文中给出了系统软硬件设计方法,经试验测定具有较高的测量精度,能满足一般测温系统的要求.10.期刊论文 黄庆丰.杜炳坚.HUANG Qing-feng.DU Bing-jian 东丽血液透析机TR321EX温度传感器的改进-医疗设备信息2007,22(12)本文针对东丽TR321EX血液透析机温度传感器设计上的不足,提出使用温度传感器DS18820和AVR单片机对其进行改进.本文链接：http:/