基于LM3S101处理器的温度测量模块设计
2．2 测温数据的滤波处理
测温模块工作过程中不可避免会受到噪声干扰。为减少测温过程中噪声干扰信号，特别是突发噪声的影响，提高测温模块的工作稳定性，需要结合滤波算法对测温数据进行滤波处理。这里采用简单的加窗平滑低通滤波的方法，即连续测量N个值，取平均后作为测量的有效值，即：
在具体的应用中，N越大对数据的平滑越好，但N过大会降低测温的速度和灵敏度。经实际试验，选择N=5～10之间较为合适，可在计算速度和平滑滤波效果之间取得较好平衡，实际应用中，可根据具体的测温要求进行合理设置。
2．3 测温模块的软件设计
以上述的数据处理思路为基础，结合串口通信编程及必要的初始化处理工作，即可进行测温模块的软件设计。完成一次温度测量及测温结果传输的主流程如图3所示。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/195195.htm
整个模块的软件设计编程基于Cmssworksl．7开发环境进行，将整个程序的核心部分划分为4个函数进行设计，即：1)主函数，完成系统参数配置、端 口初始化及滤波处理等功能；2)测温函数，完成热敏电阻的阻值获取，并将其转换为实际的温度值；3)测温结果传输函数，完成测温结果通过串口的发送传输功 能；4)串口接收函数，通过串口接收控制指令，完成测温间隔时间、串口通信速率、平滑滤波加窗宽度、及测温结果显示格式等工作参数的设置。
3 测温效果分析
所设计的测温模块结合精密恒温槽进行了实际测温效果的实验测试。利用精密恒温槽在-10～+80℃的测温范围内，设置3个温度检测点，把热敏电阻放在精密恒温槽内，利用该模块进行温度的测量。各个温度点的温度测量值通过串口调试工具进行观测，实验测试数据如表l所示。
表l所示的测量数据表明，所设计的测温模块测温稳定，在整个测量温度范围内测温精度基本上能够达到O．2℃，优于传统热敏电阻测温采用单片机结合A／D器件的方式，同时也证明了测温曲线分段线性化处理的有效性。
4 结论
本文提出了一种简单实用、性价比高、测温效果好的热敏电阻温度测量模块的设计，所设计的测温模块由于对热敏电阻阻值的获取引入RC充放电方式，简化了硬件 设计和模块成本；而选用32位ARM处理器LM3S101以及数据处理所采用的分段线性化处理方式则有效保证了测温精度与数据处理的速度。通过测温实验及 在具体温度测控系统中的使用，该测温模块在-lO～80℃范围内有良好的测温效果。在具体的模块设计与应用过程中，还有其他一些因素会对测温的精度产生影 响，若要进一步提高该方案的测温精度，可在以下几个方面做进一步的改进处理：1)电源的稳定性，由于采用RC充放电方式获取热敏电阻的阻值，系统电源的稳 定性对充放电时间有较显著的影响，实际设计与应用中，采用低噪声、高稳定的电源有利于测量精度的提高。2)热敏电阻形状，热敏电阻的体积非常小，可以制造 成各种形状，应根据具体使用场合的不同，选择合适形状的热敏电阻，使测量值能准确反映测量温度。3)传感器的一致性，传感器的一致性差，会引起很大的测量 误差，热敏电阻在作为精密的温度传感器使用时，应选择产品的互换性在0．1％以上。4)计算精度，测温数据的处理运算较为复杂，在进行处理程序编写时，应 注意保持较高的计算精度，防止计算过程带来较大的误差。
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