基于ATmega16的實(shí)時溫度采集與分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
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2．4 報警輸出電路
報警輸出電路通過單片機(jī)的PA6口控制8550三極管，從而控制蜂鳴器。當(dāng)溫度值達(dá)到某一值時，蜂鳴器報警。這時通知單片機(jī)停止加熱，再經(jīng)過固態(tài)繼電器控制加熱設(shè)備，實(shí)現(xiàn)溫度維持在一恒定的溫度值附近。如果溫度值低于某一數(shù)值時，單片機(jī)通知加熱設(shè)備加熱，這個原理是采用采集溫度值控制的，從而達(dá)到用戶的要求。
3 軟件部分設(shè)計(jì)
在系統(tǒng)硬件構(gòu)架完成后，系統(tǒng)軟件所實(shí)現(xiàn)的功能主要是針對溫度曲線的繪制以及溫度值的實(shí)時記錄和存檔并且實(shí)現(xiàn)歷史記錄。程序流程圖如圖3所示。
通過單片將數(shù)據(jù)傳遞給PC機(jī)，PC機(jī)將接收到的數(shù)據(jù)在溫度曲線顯示與分析用戶見面顯示出來。本軟件設(shè)計(jì)中還有串口選擇、波特率的選擇、停止顯示、清空數(shù)據(jù)、關(guān)閉程序等基本功能。這里主要是溫度值的曲線繪制，然后再將溫度值保存起來并進(jìn)行再顯示的操作。從而達(dá)到實(shí)時采集與分析的功能。溫度曲線顯示與分析用戶界面如圖4所示。
3．1 溫度顯示曲線圖
溫度顯示曲線圖的主要任務(wù)是將單片機(jī)接收到的數(shù)據(jù)顯示出來，當(dāng)溫度傳過時，在軟件中分別顯示當(dāng)前的溫度值和時刻。通過MFC中的Time函數(shù)記錄每一個溫度值的時刻。并采用繪圖函數(shù)將溫度值和溫度的當(dāng)前時刻繪成曲線，然后再對數(shù)據(jù)特殊處理繪制成曲線圖。在這里比較難處理的是實(shí)時的溫度采集繪制曲線。
3．2 保存設(shè)計(jì)單元
單片機(jī)接受的數(shù)據(jù)通過MFC中的WriteData()將溫度值和時刻值保存下來，此種做法就是利于將來對數(shù)據(jù)的分析使用，將溫度值和時間值記錄存檔成txt文件，打開txt文件可以很清楚看到數(shù)據(jù)的變化情況，這部分功能主要是記錄溫度值和溫度值的當(dāng)前時刻，利于將來對溫度值做比較分析。
3．3 顯示設(shè)計(jì)單元
顯示設(shè)計(jì)單元是將保存的溫度值和時間值再繪制成溫度曲線圖，便于清楚分析數(shù)據(jù)。通過ReadData函數(shù)將保存的數(shù)據(jù)讀出來，然后在經(jīng)過畫圖函數(shù)繪制溫度曲線圖，在這里可以清楚地看到歷史數(shù)據(jù)，這樣做便于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)科學(xué)分析，這部分功能主要是顯示歷史溫度值和時刻，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。
4 結(jié)束語
該實(shí)時溫度采集與分析系統(tǒng)行能穩(wěn)定可靠，另外，本系統(tǒng)采用高性能的ATmega16單片機(jī)最小系統(tǒng)組成。選用高靈敏度的數(shù)字式溫度傳感器為依據(jù)。通過單片機(jī)控制輸出不同的PWM，從而可以繪制出實(shí)際的溫度曲線，也可以根據(jù)不同的環(huán)境分析各個時刻的溫度值。本軟件設(shè)計(jì)中還有重要的保存和顯示歷史記錄的功能。利于將來進(jìn)行對比分析數(shù)據(jù)。同時滿足實(shí)時環(huán)境溫度檢測和多種用戶的要求。
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