董志斌 張勤

摘 要：利用LabVIEW設(shè)計一個溫度監(jiān)控系統(tǒng)，下位機采用單片機對溫度數(shù)據(jù)進行采集，通過串口與上位機通訊。上位機采用LabVIEW編程，實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的實時采集、處理與顯示。

關(guān)鍵詞：LabVIEW 溫度采集 串口 單片機 DS18B20

中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）009-134-02

1 引言

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

2 下位機設(shè)計

本系統(tǒng)采用STC89c52單片機作為下位機，利用DS18B20溫度傳感器實時檢測環(huán)境溫度，計算機機作為上位機，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，它的測量范圍從-55℃到+125℃，可以滿足常用的環(huán)境溫度檢測需要，同時它能在1s內(nèi)將周圍環(huán)境溫度信號轉(zhuǎn)化為單片機能識別的數(shù)字信號。DSl8B20與單片機的P10口相連。電路原理圖如圖1所示。

2.2 串口通訊模塊

下位機與上位機之間利用RS- 232實現(xiàn)串口通訊，由于單片機和PC機之間電平不匹配，所以需要用MAX232芯片進行電平轉(zhuǎn)化。如圖2所示。

2.3 下位機軟件設(shè)計

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

3 基于LabVIEW的上位機設(shè)計

本系統(tǒng)上位機采用虛擬儀器技術(shù)，即用NI公司的LabVIEW軟件進行模塊化編程，實現(xiàn)環(huán)境溫度的數(shù)據(jù)采集、處理、顯示、存儲等功能。LabVIEW通過VISA串口驅(qū)動程序和單片機進行通訊，采集溫度數(shù)據(jù)。上位機軟件設(shè)計了豐富的控制旋鈕，可以滿足特定場合的需求，如開始、暫停、上下限設(shè)置等。同時本系統(tǒng)還具有良好的人機界面，可以通過溫度計和波形圖的方式實時顯示溫度數(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)存儲模塊、報警模塊等，從而實現(xiàn)了環(huán)境溫度的監(jiān)控。同時系統(tǒng)還具有良好的擴展性，可以根據(jù)監(jiān)控需要設(shè)置多路溫度數(shù)據(jù)采集，只需要對程序框圖進行相應(yīng)修改即可。

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