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1、 电控学院课程设计（论文）课程名称： LabVIEW 课程设计 题 目：基于 LabVIEW 的串口温度采集系统 院 （系）： 电气与控制工程学院 专业班级： 测控 1101 班 姓 名： 王鑫俊 学 号： 1106070125 指导教师： 昝洪洋 彭倩 2015 年 1 月 20 日目录1. 研究任务与指标 .11.1研究任务 .11.2任务指标 .12. 整体设计 .12.1整体架构设计 .12.2上位机架构设计 .22.3下位机架构设计 .23. 下位机设计 .33.1下位机硬件设计 .33.2下位机软件设计 .33.3下位机的调试 .44. 上位机设计 .54.1上位机功能分析 .54
2、.2前面板设计 .54.3后面板设计 .64.4上位机调试 .65. 总结与展望 .75.1总结 .75.2展望 .76. 参考文献 .71 研究任务与指标1.1 课题的背景及其意义传统靠人工控制的温度、湿度、液位等信号的测压力控系统，外围电路比较复杂，测量精度较低，分辨力不高，需进行温度校准(非线性校准、温度补偿、传感器标定等)；且它们的体积较大、使用不够方便，更重要的是参数的设定需要有其它仪表的参与，外界设备多，成本高，因而越来越适应不了社会的要求。在对多类型、多通道信号同时进行检测和控制中，传统的测控系统能力有限。如何将计算机与各种设施、设备结合，简化人工操作并实现自动控制，满足社会的需
3、求，成为一个很迫切的问题。温度检测是现代检测技术的重要组成部分，在保证产品质量、节约能源和安全生产等方面起着关键的作用。由单片集成电路构成的温度传感器的种类越来越多，测量的精度越来越高，响应时间越来越短，因其使用方便、无需变换电路等特点已经得到了广泛的应用。随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便于生产的自动控制系统开始进入了人们的生活，以单片机为核心的温度采集系统就是其中之一。同时也标志了自动控制领域成为了数字化时代的一员。它实用性强，功能齐全，技术先进，使人们相信这是科技进步的成果。温度是工业控制中主要的被控参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中
4、，具有举足重轻的作用。随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术得到了迅速的发展和广泛的应用。单片机具有处理能强、运行速度快、功耗低等优点，应用在温度测量与控制方面，控制简单方便，测量范围广，精度较高。1.2 系统要求1.2.1 系统的功能要求温度检测: 通过传感器和单片机的连接，能实时准确检测到现场温度。温度显示：把现场实时检测到的温度值显示在 LCD1602 上。温度传输：通过 RS-232 把现场实时温度传输到 PC 机上，用 Labview 上位机进行采集和数据处理。1.2.2 任务指标1）能够准确的采集到被测温度；2）将温度采集量显示到 LCD 屏上；3）将所得数据上传至
5、上位机并实时显示；4）上位机实现报警功能；2 整体设计2.1 架构设计系统总方案图2.2 下位机硬件设计2.3 上位机和下位机通信部分的设计3 下位机设计下位机（52 单片机）上位机（PC）温度传感器（DS18B20）液晶显示器（LCD1602）单片机计算机RXDRXDTXD TXD九针串口连接器STC89C52MAX2323.1 硬件设计该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。3.2 软件设计开始初始化 DS18B20定时器初
6、始化读温度温度数据处理串行口初始化LCD1602 显示温度返回串行口是否中断数据送至 SBUFYN3.3 调试4 上位机设计4.1 功能分析上位机采用 LabVIEW编写。LabVIEW 是一种图形化的编程语言，广泛应用于工业界、学术界和研究实验室，被视为一个标准的数据采集和仪器控制原件。LabVIEW有一个完成任何任务的庞大数据库。LabVIEW 的数据库包括数据采集、GPIB、串口控制、数据分析、数据显示及数据及数据存储等，是一个功能强大且灵活的软件。利用此软件可以方便的建立自己的虚拟仪器。4.2 前面板设计4.3 后面板设计4.4 上位机调试5 总结与展望5.1 总结利用 LabVIEW
7、 设计的温度测控系统，它可在计算机上完成被控温度的实时显示、直方图统计显示及 PID 控制，还可将采集的温度数据保存到指定的数据库中，以备系统运行中随时查阅和分析。查询结果以表格形式呈现，非常方便用 户查看。该系统已用于学生的教学试验中，经实验调试能达 到系统的设计要求。它与传统仪器构建的系统相比，界面友好，测量精度高，易于扩展。5.2展望自己这次设计的并不是很如人意。主要在于很多程序编写，以及画原理流程图都是参考了很多别人的东西。都去问了同学很多问题。自主性上仍有不足。同时自己的软件界面并不美观，也并不干净整齐，总之自己还有许多改进的空间，希望自己的动手能力，软件编程能力可以越来越好。6.参
8、考文献1万光毅，严义.单片机实验与实践教程M.北京：北京航空航天大学出版社，2003.2刘同法，陈忠平.单片机外围接口电路与工程实践M.北京：北京航空航天大学出版社，2008.3雷振山，魏丽,.LabVIEW 高级编程与虚拟仪器工程应用M.北京：中国铁道出版社 2009.4张佳荣，赵国宇，LabVIEW 虚拟仪器程序设计与案例实现M.北京：人民邮电出版社.2012.5赵健领，弓雷，51 系列单片机开发宝典M.北京：电子工业出版社.2011.6刘文君.基于 LabVIEW的计算机与单片机串口通信系统J.技术在 线,2012.06.1147施忠培,单片机串行数据采集/传输系统模块的设计J.福建电脑,2003:28-29 8江太辉,邓展威.DS18B20 数字温度传感器的特性与应用J.电子技术,2003,12:46-497.附录：
