2025/10/28 04/14/11
主控芯片：STC89C52单片机（具备足够的I/O口和程序存储空间）。 温度传感器：根据测量范围和精度要求选择，例如Pt100热电阻（适用于较宽温度范围），或者DS18B20这类数字温度传感器（单总线通信，简化连接）。 显示模块：1602A液晶显示器，用于实时显示温度值。 调试与仿真工具：Keil编译环境（用于程序编写和调试），Proteus仿真软件（可在硬件连接前进行系统仿真，提前发现问题）。 其他：面包板、连接线、电阻、电源等。
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初始化：配置单片机的I/O口、定时器、中断系统等。 - 2
数据采集：通过ADC模块读取模拟传感器（如Pt100需经调理电路转换）的电压值，或通过特定协议（如单总线）读取数字传感器（如DS18B20）的温度数据。 - 3
数据处理：这是智能化的关键。对于热电阻，需要进行线性化处理以克服其阻值与温度关系的非线性。可采用查表法或算法拟合，例如使用牛顿迭代法进行分段线性化拟合，以提高精度。对于热电偶，则必须进行冷端补偿。 - 4
输出与显示：将处理后的温度值发送至显示器，或转换为标准电流信号（如4-20mA）输出。
t1 = t0 - [f(t0)/f'(t0)]逼近真实温度值，通常少数几次迭代即可满足精度要求。而在计算多项式时，采用 Horner算法可以有效减少计算量，节省处理器资源。- 1
硬件检查：确保电源稳定，所有连接牢固无误。 - 2
程序烧录与运行：将编译好的程序通过烧录器下载到单片机，上电运行。 - 3
功能测试：观察显示模块是否正常显示温度。可以通过改变传感器所处的环境温度（例如用手握紧传感器使其升温，或用酒精棉球擦拭使其降温），查看显示值的变化是否符合预期。 - 4
校准与精度分析：如果需要提高测量精度，可能需要进行校准。例如，智能温度变送器通常允许设置温度变送的范围（下限Odo和上限ouP），并可对变送输出的下限（OE3）和上限（OE4）进行校正，以确保在温度下限时输出电流为400mA，上限时为2000mA。记录多组温度数据，与标准温度计或可信参考值对比，计算误差，分析原因（是传感器本身误差、线性化算法误差，还是其他干扰？）。
实验数据记录：制作表格，记录不同温度点下的理论值和实际测量值，并计算绝对误差和相对误差。 关键参数与现象：记录所设置的变送器参数，如输入分度号（In）、变送范围（Odo, ouP）、输出类型（Out）等。描述系统运行现象，例如温度超限时报警功能（如蜂鸣器鸣叫、继电器动作）是否正常。 结果分析：分析测量误差的可能来源，例如传感器自身精度、线性化处理残余误差、AD转换量化误差、环境干扰等。讨论系统的稳定性、响应速度等性能指标。
功能扩展：增加湿度监测（使用DHT11等温湿度传感器），实现温湿度一体化监控。 控制功能：添加继电器和加热器/风扇，实现温度的自动控制（当温度高于上限时启动风扇，低于下限时启动加热器），构成一个简单的温控系统。 通信联网：利用RS485、Wi-Fi或NB-IoT等模块，将温度数据远程传输到服务器或云平台，实现远程监控和数据分析。
