3．系統軟件設計

　　紅外線溫度檢測系統的軟件設計主要有如下幾個主要模塊：初始化模塊﹑I/O口查詢模塊﹑AD轉化模塊﹑數據處理模塊﹑數據糾正模塊﹑顯示驅動模塊等。另外還一個中斷程序處理模塊：0外部中斷，主要用于參數設定。

　　軟件設計流程如圖 3所示。

　　整個程序采用 c51編寫，初始化模塊主要是初始化各路報警信號，將發射率等參數設定成默認的值并顯示。主程序不斷通過 I/O口查詢模塊掃描 AD轉換模塊送過來的 12位數字信號，本程序中采用的是 SPI總線的通信方式，串行的接口方式節約了大量 IO口。接受過來的數字信號通過數據處理模塊處理之后按查表的方式得出溫度值，把該溫度值經過數據糾正模塊糾正后送顯示模塊顯示，并將數據傳給上位機界面進行顯示，從而完成了一路溫度測量。在程序的運行過程中，隨時可以對發射率，報警值等參數進行設定。當功能鍵按下的時候觸發單片機的 0外部中斷，在中斷程序中對參數設定按鍵進行掃描，并將結果存儲起來。每路測溫結束后系統通過 RS485將溫度值傳送給上位機，在 VB界面上顯示。

　　1 實驗數據處理及發射率整定

　　2 實驗數據的最小二乘法擬合

　　對于一個測量系統，其精度和準確度是非常重要的。雖然本設計選用 12位AD，給本設計的高精度奠定了基礎，但是由于傳感器，AD等電子器件自身不可避免的誤差和外界的干擾，測量結果難免會有些偏差。因此和研究其他儀器儀表一樣，在本設計中，也進行了大量實驗，通過對實驗數據的處理，進一步提高了準確度。采用的主要方法是曲線擬合的最小二乘法?，F將其原理介紹如下：

　　在函數的最佳平方逼近中,函數 f(x)∈C[a,b]，如果 f(x)只在一組離散點集{xi，i=0,1,…,m}上給定，那么我們就需要對實驗數據{（xi，yi），i=0,1,…,m}進行曲線擬合，其中，yi= f(xi)。若要求函數 y="S" （(*)x）與所給數據{（xi，yi），i=0,1,…,m}擬合，則誤差δi= S *（x）-yi。設Φ 1（x），Φ2（x），…, Φn（x）是C[a,b]上線性無關函數族，在Φ =span{Φ1（x），Φ2（x），…, Φ n（x）}中找一函數S （(*)x），使其誤差平方和最小即可。因為實驗數據量很大，故在實際運算中，可以借助MATLAB等數學工具，通過調用或者編寫相關函數來完成曲線擬合，最后選擇適當的結果輸出。