基于labview的串口单点温度测试系统

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1、基于Labview的串口单点温度测试系统姓名：学号：摘要：系统采用DS18B20数字温度传感器和STC公司的AT89S52单片机设计成智能温度采集模块，由采集模块组成单点温度测量系统采集环境，测得数据经串口传送给计算机。创新之处采用虚拟仪器技术，利用LabVIEW软件编写相应软件，控制各采集模块进行温度采集，串口的数据传输，然后对数据处理和现实。关键词：DS18B20，温度传感器，AT89S52，单片机，LabVIEW，串口0引言生活中温度测量有着及其重要的意义。本文使用AT89S52单片机作为温度测量和传输的主控芯片，温度传

2、感器采用单总线方式的集成数字温度传感DS18B20，由AT89S52和DS18B20组成温度测量单元，一个模块放置在一个位置实现单点测量。采集得到的数据利用单片机经串口通讯的方式传输至计算机的串口。计算机上位机软件采用基于图形化编辑语言的LabVIEW的串口单点温度测量。1硬件设计单点温度测量系统是由上位机和温度测量单元组成。上位机即计算机，实现对温度测量单元控制，通过串口程序发送命令、接收测量数据，对测量数据处理显示。温度测量单元，接收上位机命令，按照命令进行温度测量和数据传输等操作。1.1系统组成实现单点温度测量，采用如图

3、1所示测控系统。上位机和温度测量单元采用RS232串行通信标准。图中上位机发送的信息可以被温度测量单元所接收，温度测量单元发送的信息也可以被上位机接收。温度测量单元中主控单片机串行口采用方式3。下图为：测试控制系统RXDTXDRXDTXD上位机温度测试单元下图为：单片机部分电路下图为：单片机部分电路1.2DS18B20温度传感器的介绍本系统的温度测量是使用Pt100热电阻来实现的。PT100，又叫铂电阻，热电阻，是一种温度传感器，铂电阻温度系数为0.0039×／℃，0℃时电阻值为100Ω，电阻变化率为0.3851Ω/℃。采用不

4、锈钢外壳封装，内部填充导热材料和密封材料灌封而成，尺寸小巧，适用于精密仪器、恒温设备、流体管道等温度的测量，非常经济实用。铂电阻温度传感器精度高，稳定性好，应用温度范围广，是中低温区（-200℃～400℃）最常用的一种温度检测器，不仅广泛应用于工业测温，而且被制成各种标准温度计。按IEC751国际标准，温度系数TCR=0.003851，Pt100（R0=100Ω）、Pt1000（R0=1000Ω）为统一设计型铂电阻。 三线制PT100要求引出的三根导线截面积和长度均相同，测量铂电阻的电路一般是不平衡电桥，铂电阻作为电桥的一个桥

5、臂电阻，将导线一根接到电桥的电源端，其余两根分别接到铂电阻所在的桥臂及与其相邻的桥臂上，当桥路平衡时，导线电阻的变化对测量结果没有任何影响，这样就消除了导线线路电阻带来的测量误差KT2000A通过Pt100传感器测出水样的温度后，转换成4~20mA电流信号，送至采集模块R8017的输入端，输入端并联250Ω精密电阻（此电阻已被焊接于KT2000A内部），将4~20mA电流信号转换成1~5V电压信号，计算机采集R8017测得的电压信号以后，再转换成0~100℃的测量结果。1.3温度测量单元硬件温度测量单元硬件设计主要分为三个部分

6、：单片机、温度测量部分、串口通讯。AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器。具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O空线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计算器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时时钟电路。目前支持51单片机编译器的语言主要有汇编语言、C语言等。单片机部分的电路设计如图2所示，主要包括复位电路、晶振电路、串行存储电路。温度测量部分，温度传感器采用单总线方式的集成数字温度传感器DS18B20。DS18B20数字温度计提供9位(二进制)温度读数

7、，指示器件的温度。信息经过单线接口送入DS18B20或从DS18B20送出，因此从主机CPU到DS18B20仅需一条线（和地线），DS18B20的电源可以由数据线本身提供而不需要外部电源。DS18B20的测量范围从-55摄氏度到+125摄氏度增量值为0.5摄氏度。可在1s（典型值）内把温度变换成数字。电路原理图如图3所示。下图为：温度测量部分串口通信采用Max232实现电平转换，电路原理下图所示：2软件设计2.1下位机软件下位机软件由C语言编写，主要包括DS18B20的读写和串口通信两个部分。相关程序如下：#include

8、eg52.h>#defineucharunsignedcharuchara1;bitflag;#defineuintunsignedint#includeucharcodetab[]={0x30,0x31,0x32,0x33,0x34,0x35,0x36