基于Matlab的组培瓶温度变化模型设计.doc

摘要:组培瓶的温度测量一直是研究的难题，传统的温度采集很大程度上破坏了其基本的环境，因此测量的温度不准确。而且面对繁多的内部、外部的温度，也很难找出其中所包含的规律，所以整个测量的方法以及数据处理的方式有待改进。本课题研究基于matlab组培瓶的温度变化模型的设计。具体研究内容如下：

在测量温度这个环节我们摒弃了用温度计测量组培瓶的内部空间，转而选择在密闭的组培瓶内安装小功率的温度传感器外接显示仪的方式来测量瓶内的温度，这样从根本上解决了传统温度计带来的读数不准确，容易受外部环境影响的一系列问题，也给传统农业转变为自动化农业一个思考。

在数据分析方面使用界面友好的Matlab数据分析软件。通过导入在外部环境温度变化幅度较大的情况下，同一时刻瓶内温度和瓶外温度，得出瓶内温度与瓶外温度的关系。从而科学而且定量的找出瓶内温度变化的公式。为组培瓶内温度变化提出一个解决方法。

关键词  matlab；温度传感器；单片机

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 研究的背景及意义-1

1.1.1 研究的背景-1

1.1.2选题来源-1

1.1.3研究的意义-1

2温度测量方案及技术支持-2

2.1设计任务及要求-2

2.2系统的核心器件-2

2.2.1控制模块的选择-2

2.2.2测量元件选择  -2

2.2.3显示元件的选择-3

2.3测量系统最终选择-3

2.4技术支持-4

2.4.1单片机-4

2.4.2 MATLAB-4

3系统硬件设计及温度测量-5

3.1单片机-5

3.2温度采集模块-10

3.2.1温度传感器的介绍-10

3.2.2八段数码显示管-15

3.3 各部分电路以及硬件搭建-15

3.3.1核心电路展示-15

3.3.2显示模块的电路-16

3.3.3数码管显示驱动电路-17

3.3.4 DS18B20的工作原理 -17

3.3.5  蜂鸣器、发光二极管报警电路-19

3.3.6键盘模块 -19

3.4系统软件设计-20

3.4.1 程序结构分析-20

3.4.2  系统程序流图-20

3.4.3  DS18B20初始化程序流程图-22

3.4.4  读温度子程序流程图-23

3.5  系统的安装与调试-24

3.5.1 PROTEUS仿真效果-24

3.5.2 安装步骤-25

3.5.3  电路的调试-25

4温度数据测量与分析-26

4.1温度测量-26

4.1.1温度测量注意事项-26

4.1.2温度测量-26

4.2温度数据分析-26

4.2.1数据拟合-26

4.2.2软件介绍  -27

4.2.3 MATLAB曲线拟合工具箱简介 -27

4.3曲线拟合-29

4.3.1曲线拟合理论-29

4.3.2基于MATLAB的曲线拟合-30

结论-34

致谢-35

参考文献-36

附录-37