网站原创摘 要：利用LabVIEW设计一个温度监控系统,下位机采用单片机对温度数据进行采集,通过串口与上位机通讯.上位机采用LabVIEW编程,实现温度数据的实时采集、处理与显示.
关 键 词 ：LabVIEW 温度采集 串口 单片机 DS18B20
中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）009-134-02
1.引言
环境温度监测在工农业生产、科研、工作和生活中占有重要地位.温度监测仪器的功能和质量对于温度测试的结果有着很大影响,因此开发高性能的温度监测仪是十分必要的.本文基于虚拟仪器技术设计了一个温度监控系统.
2.下位机设计
本系统采用STC89c52单片机作为下位机,利用DS18B20温度传感器实时检测环境温度,计算机机作为上位机,二者通RS- 232串口接收或发送数据和指令.
2.1 温度采集部分
温度传感器采用单总线方式的集成温度传感器DSl8B20,它的测量范围从-55℃到+125℃,可以满足常用的环境温度检测需要,同时它能在1s内将周围环境温度信号转化为单片机能识别的数字信号.DSl8B20与单片机的P10口相连.电路原理图如图1所示.
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2.2 串口通讯模块
下位机与上位机之间利用RS- 232实现串口通讯,由于单片机和PC机之间电平不匹配,所以需要用MAX232芯片进行电平转化.如图2所示.
2.3 下位机软件设计
下位机的软件由C语言编写,主要包括DS18B20的读取和串口通讯两个部分,串口通讯主要采用中断方式,波特率为9600,测温单元主控单片机串口工作方式为1.下位机工作流程图如图3所示.
3.基于LabVIEW的上位机设计
本系统上位机采用虚拟仪器技术,即用NI公司的LabVIEW软件进行模块化编程,实现环境温度的数据采集、处理、显示、存储等功能.LabVIEW通过VISA串口驱动程序和单片机进行通讯,采集温度数据.上位机软件设计了丰富的控制旋钮,可以满足特定场合的需求,如开始、暂停、上下限设置等.同时本系统还具有良好的人机界面,可以通过温度计和波形图的方式实时显示温度数据 .仪器前面板如图4所示.
4.小结
本系统采用模块化设计思想,主要包括温度数据采集模块、温度上下限设置模块、温度数据显示模块、数据存储模块、报警模块等,从而实现了环境温度的监控.同时系统还具有良好的扩展性,可以根据监控需要设置多路温度数据采集,只需要对程序框图进行相应修改即可.