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1、专题论述TOPICALDISCUSS基于LabVIEW的无线温度测控系统设计潘晓烨,胡仁杰(东南大学电气工程学院,南京210096)摘要:基于虚拟仪器设计理论,以LabVIEW8.5为软件开发平台,低功耗单片机P89LV51RD2为硬件核心,设计了一个实时温度测控系统。该系统采用数字温度传感器TMP112,配合单片机,实现现场温度采集系统。通过ZigBee无线通信模块SZ05与计算机进行远程通信,并由软件平台对信号进行显示、分析及存储,同时实现温度的PID控制。该系统功耗低,测量精度高,界面友好,易于操作,可扩展性强且成本低。关键词:P89LV51RD2;TMP112;LabVIEW;温
2、度测控;无线通信;PID控制中图分类号:TP273文献标识码:AWirelessTemperatureDetectingSystemBasedonLabVIEWPanXiaoye,HuRenjie(SchoolofElectricalEngineering,SoutheastUniversity,Nanjing210096,China)Abstract:Arealtimetemperaturedetectingsystemisdesignedbasedonvirtualinstrument.ThesystemusesLabVIEW8.5assoftwaredesignplatform
3、,andlowpowerMCUP89LV51RD2ashardwarecore.ThesystemacquirestemperaturesignalonsitebyP89LV51RD2anddigitaltemperaturesensorTMP112,andcommunicateswithPCthroughZigBeewirelesscommunicationmoduleSZ05.Insoftwareplatform,temperaturesignalisdisplayed,analyzedandsaved,andPIDcontroloftemperatureisachieved.Thede
4、signedsystemfeatureslowpower,highprecision,friendlyinterface,simpleoperationandgoodextensibilitywithlowcost.Keywords:P89LV51RD2;TMP112;LabVIEW;temperaturedetecting;wirelesscommunication;PIDcontrol电路组成。TMP112温度传感器进行温度采集,将温度数引言字量传送给P89LV51RD2后,通过数码管LED电路进行现场温度显示。同时,P89LV51RD2将温度数据通过无线传统的温度测量仪器,其功能及规格
5、是单一固定的,通信模块SZ05发送给远程计算机,运行于PC机上的用户无法根据自己的需要改变。NI公司提出的虚拟仪器LabVIEW控制平台对温度进行实时显示,并进行数据处概念,彻底打破了传统仪器由厂家定义、用户无法改变的[1]理、温度报警及数据存储等。另外,控制平台采样输入信模式,使测控仪器发生了巨大变革。LabVIEW是NI公号,利用LabVIEW中的PID控制器进行PID控制,将控司开发的一种虚拟仪器平台,而目前利用LabVIEW进行制量通过无线模块发送给单片机,单片机输出控制量实现的开发通常都是建立在LabVIEW所支持的价格昂贵的温度控制。数据采集板卡之上的。为解决这一问题,本系统采用低
6、功耗单片机P89LV51RD2和低功耗温度传感器TMP112组成温度采集节点,并通过无线通信模块实现单片机系统与上位机的远程通信,不仅取代了价格昂贵的数据采集卡,大大降低了系统成本,而且实现了数据的无线传输。同时,温度采集节点的低功耗特性,降低了ZigBee组网时对电源的要求,便于进行组网实现多点测温。1系统的组成及工作原理图1给出了系统组成框图,该温度测控系统主要由计算机、单片机、温度测量电路、温度控制电路以及无线通信图1系统组成框图82010年第4期adv@mesnet.com.cn(广告专用)TOPICALDISCUSS专题论述10,采用+12V直流电源供电。由于流过加热电
7、阻R2系统硬件设计的电流较大,故为R供电的+12V直流电源必须与为其2.1温度测量显示电路他模拟器件供电的+12V直流电源分开。本系统采用TI公司于2009年6月推出的高精度低2.3无线通信电路功耗数字温度传感器TMP112来实现温度测量。该传感无线通信电路采用上海顺舟网络科技有限公司的[4]器具有如下特点:SZ05系列ZigBee无线数据通信模块来实现。该模块提测温范围为-40~125;
