基于虚拟仪器的温度采集系统

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1、西安科技大学电控学院课程设计电控学院课程设计（论文）课程名称：虚拟仪器题目：基于虚拟仪器的温度采集控制院（系）：电气与控制工程学院专业班级：测控技术与仪器专业姓名：***学号：***********指导教师：昝宏洋彭倩西安科技大学电控学院课程设计2016年1月4日西安科技大学电控学院课程设计目录1.绪论11.1设计意义11.2国内外的研究状况及发展趋势11.3主要研究内容22.系统整体设计22.1整体设计22.2设计任务22.3系统方案选择23.下位机设计53.1硬件设计53.2软件设计64.上位机设计64.1前面板设计64.2后面板设计75.系统调试96.

2、结论97.参考文献98.附录10程序清单10III西安科技大学电控学院课程设计III西安科技大学电控学院课程设计[摘要]本文主要描述了利用PC机与AT89C52单片机之间的通信程序设计实现温度采集和显示。由单片机采集一个温度信号，将采集到的温度信号传送给PC机并显示，单片机程序用C语言编写，最后实现上位机同步显示下位机测量的温度值。关键词：单片机AT89c52温度采集DS18B20传感器LabVIEWIII西安科技大学电控学院课程设计III第23页西安科技大学电控学院课程设计基于虚拟仪器的温度采集控制1.绪论1.1设计意义单片微型计算机是随着超大规模集成电路

3、技术的发展而诞生的，由于它具有体积小、功能强、性价比高等特点，所以广泛应用于电子仪表、家用电器、军事装置、工业控制等诸多领域，使产品小型化、智能化，既提高了产品的功能和质量，又降低了成本，简化了设计。本文主要介绍单片机在温度控制中的应用。温度是工业生产中常见的工艺参数之一，任何物理变化和化学反应过程都与温度密切相关，因此温度控制是生产自动化的重要任务。采用MCS-51单片机来对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。因此，单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到

4、的问题。1.2国内外的研究状况及发展趋势传统的热电偶、热电阻测温方法以其技术成熟、结构简单、使用方便等特点,在未来温度测量领域中，依然能够广泛使用。随着新材料、新工艺以及一些新技术的发展,其应用范围更加拓展。在传感器结构改进方面，出现了薄膜温度传感器、陶瓷薄膜热电偶,红外测温技术、分布式光纤测温、光纤多点温度传感器等，可以应用在油井温度测量、大坝或地质灾害监测、飞机蒙皮的健康监测方面等场合,具有很好的应用前景，是近几年温度测量技术发展的重点之一。现代化集中管理需要对现场数据进行统计、分析、制表、打印、绘图、报警等,同时,又要求对现场装置进行实时控制，完成各种

5、规定操作，达到集中管理的目的。加之单片机的计算能力有限，难以进行复杂的数据处理。因此在功能比较复杂的控制系统中，通常以PC机为上位机，单片机为下位机，由单片机完成数据的采集及对装置的控制，而由上位机完成各种复杂的数据处理及对单片机的控制。第23页西安科技大学电控学院课程设计1.3主要研究内容本次设计主要围绕在应用智能仪器仪表的过程中，经常需要将仪器仪表的数据采集到上位机（PC）监测系统。在本课题中，主要研究基于LabVIEW的温度采集和上位机程序设计的实现。本课题主要涉及以下问题：1)通过RS232接口进行数据采集。利用RS232接口实现上位机（PC）与下位

6、机（单片机）之间的数据通讯。2)利用图形方式实时显示数据。对于监控界面数据的显示，包括数值显示和实时曲线显示两种方式。2.系统整体设计2.1整体设计利用52单片机作为数据处理传输的控制器，52单片机最小系统中集成了MAX232，可以直接利用232接口实现与上位机的通信。整体设计框图如下图2.1.1所示AT89C52RS-232PC机图2.1.1系统整体设计框图2.2设计任务①　下位机实现实时温度的采集，数据精度为1。②　利用52单片机上的RS-232接口实现上位机与下位机之间的通信。③　上位机的设计实现对下位机发送的温度数据实时接收和数据曲线显示。2.3系统

7、方案选择第23页西安科技大学电控学院课程设计2.3.1通信协议RS-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种串行接口。RS-232采取不平衡传输方式，即所谓单端通讯。典型的RS-232信号在正负电平之间摆动，在发送数据时，发送端驱动器输出正电平在+5～+15V，负电平在-5～-15V电平。当无数据传输时，线上为TTL，从开始传送数据到结束，线上电平从TTL电平到RS-232电平再返回TTL电平。接收器典型的工作电平在+3～+12V与-3～-12V。由于发送电平与接收电平的差仅为2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上双绞线上的分布电容，其传送距离最大为

8、约15米，最高速率为20kb/s。RS-232是为点