董志斌 張勤

摘 要：利用LabVIEW設(shè)計(jì)一個(gè)溫度監(jiān)控系統(tǒng)，下位機(jī)采用單片機(jī)對(duì)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，通過串口與上位機(jī)通訊。上位機(jī)采用LabVIEW編程，實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、處理與顯示。

關(guān)鍵詞：LabVIEW 溫度采集 串口 單片機(jī) DS18B20

中圖分類號(hào)：TP277 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-3973（2013）009-134-02

1 引言

環(huán)境溫度監(jiān)測(cè)在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科研、工作和生活中占有重要地位。溫度監(jiān)測(cè)儀器的功能和質(zhì)量對(duì)于溫度測(cè)試的結(jié)果有著很大影響，因此開發(fā)高性能的溫度監(jiān)測(cè)儀是十分必要的。本文基于虛擬儀器技術(shù)設(shè)計(jì)了一個(gè)溫度監(jiān)控系統(tǒng)。

2 下位機(jī)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用STC89c52單片機(jī)作為下位機(jī)，利用DS18B20溫度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)環(huán)境溫度，計(jì)算機(jī)機(jī)作為上位機(jī)，二者通RS- 232串口接收或發(fā)送數(shù)據(jù)和指令。

2.1 溫度采集部分

溫度傳感器采用單總線方式的集成溫度傳感器DSl8B20，它的測(cè)量范圍從-55℃到+125℃，可以滿足常用的環(huán)境溫度檢測(cè)需要，同時(shí)它能在1s內(nèi)將周圍環(huán)境溫度信號(hào)轉(zhuǎn)化為單片機(jī)能識(shí)別的數(shù)字信號(hào)。DSl8B20與單片機(jī)的P10口相連。電路原理圖如圖1所示。

2.2 串口通訊模塊

下位機(jī)與上位機(jī)之間利用RS- 232實(shí)現(xiàn)串口通訊，由于單片機(jī)和PC機(jī)之間電平不匹配，所以需要用MAX232芯片進(jìn)行電平轉(zhuǎn)化。如圖2所示。

2.3 下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)

下位機(jī)的軟件由C語言編寫，主要包括DS18B20的讀取和串口通訊兩個(gè)部分，串口通訊主要采用中斷方式，波特率為9600，測(cè)溫單元主控單片機(jī)串口工作方式為1。下位機(jī)工作流程圖如圖3所示。

3 基于LabVIEW的上位機(jī)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)上位機(jī)采用虛擬儀器技術(shù)，即用NI公司的LabVIEW軟件進(jìn)行模塊化編程，實(shí)現(xiàn)環(huán)境溫度的數(shù)據(jù)采集、處理、顯示、存儲(chǔ)等功能。LabVIEW通過VISA串口驅(qū)動(dòng)程序和單片機(jī)進(jìn)行通訊，采集溫度數(shù)據(jù)。上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)了豐富的控制旋鈕，可以滿足特定場(chǎng)合的需求，如開始、暫停、上下限設(shè)置等。同時(shí)本系統(tǒng)還具有良好的人機(jī)界面，可以通過溫度計(jì)和波形圖的方式實(shí)時(shí)顯示溫度數(shù)據(jù) 。儀器前面板如圖4所示。

4 小結(jié)

本系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)思想，主要包括溫度數(shù)據(jù)采集模塊、溫度上下限設(shè)置模塊、溫度數(shù)據(jù)顯示模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、報(bào)警模塊等，從而實(shí)現(xiàn)了環(huán)境溫度的監(jiān)控。同時(shí)系統(tǒng)還具有良好的擴(kuò)展性，可以根據(jù)監(jiān)控需要設(shè)置多路溫度數(shù)據(jù)采集，只需要對(duì)程序框圖進(jìn)行相應(yīng)修改即可。

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