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1、基于LabVIEW的温度采集系统设计摘要：设计了基于LabVIEW的温度采集系统。它利用DS18B20数字温度传感器和STC公司生产的STC89C52单片机采集被测环境温度，将测得的数据经串口传给计算机。计算机利用LabVIEW的VISA读取串口数据并进行处理和显示，实现基于VISA的串口温度采集。关键词：温度传感器；单片机；LabVIEW；温度采集1引言虚拟仪器(VirtualInstrument)是基于计算机的软硬件测试平台,它可代替传统的测量仪器。LabVIEW是由美国国家仪器公司(NationalInstrumentsCo.)推
2、出的、主要面向计算机测控领域的虚拟仪器软件开发平台，是一种基于图形开发、调试和运行的集成化环境[1]。利用LabVIEW设计的数据采集系统，可模拟采集各种信号，但是配备NI公司的数据采集板卡比较贵，因此，可以选择单片机小系统作为前端数据采集系统，进行采集数据，然后通过RS-232串口通讯将数据送给计算机,在LabVIEW开发平台下，对数据进行各种处理、分析并对信号进行存储、显示和打印,从而实现了一种在LabVIEW环境下的单片机数据采集系统。2温度采集系统设计本系统采用STC公司生产STC89C52单片机作为温度数据采集和传输的主控芯片
3、，温度传感器采用单总线方式的集成数字温度传感器DS18B20。采集得到的数据利用单片机经串口通信的方式传输至计算机的串口。计算机上位机软件采用数据处理能力超强的LabVIEW软件编写,利用其所带的VISA驱动进行串口的数据采集和处理,实现了基于VISA的串口温度采集。 2.1温度采集系统的硬件设计本系统以AT89C51为中央处理单元,利用DS18B20数字温度传感器对温度信号进行采集,采集到的信号被送到AT89C51中,将采集到的温度值在LCD上显示并通过串口发送到上位机，其原理图如1所示(见附录1)。2.1.1中央处理单元——STC8
4、9C51本设计选用的中央处理单元是STC89C52单片机，STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—FalshProgrammableandEras-ableReadOnlyMemory）的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容[2]。其优点有三：(1)低功耗、低价；(2)高速、高可靠；(3)抗静电、干扰能力强；STC89C52标识分别解释如下：STC—表示芯片
5、为STC公司生产的的产品。8—表示该芯片为8051内核芯片。9—标示内部含FalshE2PROM存储器。C—标示该器件为COMS产品。5—固定不变。2—表示该芯片内部程序存储空间大小，1为4KB。2为8KB，3为12KB。2.1.2DS18B20数字温度传感器DSI8B20是DALLAS公司的最新单线数字温度传感器,它体积小、经济。是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。一线总线独特而且经济的特点,使用户可轻松地组建传感器网络,为测量系统的构建引入全新概念[3]。它的测量温度范围为-55～+125℃。现场温度直接以“一线总线”的
6、数字方式传输,大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量,如环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。与前一代产品不同,新的产品支持3～5.5V的电压范围,使系统设计更灵活、方便。而且新一代产品更便宜,体积更小。DSI8B20可以程序设定9～12位的分辨率,精度为±0.5℃。可以选择更小的封装方式,更宽的电压适用范围。分辨率设定及用户设定的报警温度存储在EPROM中,掉电后依然保存。DS18B20的性能是新一代产品中最好的,性能价格比也非常出色,继“一线总线”的早期产品后,DSI8B20开辟了温度传感器技术的新概念。D
7、S18B20和DS18B22使电压特性及封装有更多的选择,让用户可以构建适合自己的经济的测温系统。DS18B20内部结构主要由4部分组成:64位光刻ROM,温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL,配置寄存器。本次设计智能温度报警系统的温度采集就由DSI8B20完成。将DSI8B20的GND脚接地,VDD脚接高电平,而单总线DQ脚接单片机的外部中断1脚,具体的采集电路如图2所示。图2温度采集电路2.1.3LCD1602显示模块本设计使用的1602液晶是一种点阵液晶显示器,电压驱动为5V，带背光，每行显示16个字符，一共可以显示两行。
8、1602是字符型液晶，即只能显示ASCII码字符，如数字、大小写字母、各种符号等，不能显示汉字。内置含128个字符的ASCII字符集字库，只有并行接口，无串行接口。工作温度一般在-10到+50度,存储温度一
