基于LabVIEW的無(wú)線(xiàn)溫度測控系統設計
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2．2 溫度控制電路
溫度控制電路如圖2所示，它主要由NPN型晶體管Q1、TLP521-1型光電耦合器U1和大功率NMOS管Q2組成。上位機程序控制系統將檢測溫度值與系統設定值進(jìn)行比較，按照PID控制算法進(jìn)行運算，從單片機的P1．2口輸出占空比可調的PWM信號，經(jīng)晶體管Q1驅動(dòng)后，控制光電耦合器U1的通斷，繼而控制NMOS管Q2(IRF840A)的通斷時(shí)間，從而控制加熱對象――大功率電阻R的加熱時(shí)間，使其達到設定的溫度值。為方便實(shí)驗，采用的R為大功率線(xiàn)繞電阻，額定功率10W，額定電阻10Ω，采用+12V直流電源供電。由于流過(guò)加熱電阻R的電流較大，故為R供電的+12V直流電源必須與為其他模擬器件供電的+12V直流電源分開(kāi)。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/195431.htm
2．3 無(wú)線(xiàn)通信電路
無(wú)線(xiàn)通信電路采用上海順舟網(wǎng)絡(luò )科技有限公司的SZO5系列ZigBee無(wú)線(xiàn)數據通信模塊來(lái)實(shí)現。該模塊提供RS232、RS485和TTL三種接口標準，傳輸距離可達100～2 000m。為了提高開(kāi)發(fā)效率，采用該模塊的RS232接口，實(shí)現單片機與計算機的串行無(wú)線(xiàn)通信，使得軟件編程變得簡(jiǎn)單。若系統對距離并無(wú)要求，只需使用1根串口線(xiàn)便能實(shí)現單片機與計算機的通信，而不必更改軟件設計，通用性強，適合各種應用場(chǎng)合。
3 系統軟件設計
3．1 上位機軟件設計
上位機軟件采用LabVIEW圖形化編程語(yǔ)言來(lái)完成控制平臺的設計。LabVIEW提供了一個(gè)非常簡(jiǎn)潔直觀(guān)的圖形化編程環(huán)境，設計者可以輕松組建測量系統，構造友好美觀(guān)的操作界面，無(wú)需編寫(xiě)繁瑣的計算機程序代碼，大大簡(jiǎn)化了程序設計，提高開(kāi)發(fā)效率。
圖3給出了上位機LabVIEW控制平臺的溫度監控界面(正在進(jìn)行溫度采集顯示時(shí)的界面)。采用模塊化設計思想，該系統主要由數據采集與顯示、數據處理與報警、數據存儲及PID控制等模塊組成。用戶(hù)通過(guò)鼠標在界面上操作，便可實(shí)現溫度的采集、顯示、處理、報警、保存及控制等功能。
(1)數據采集與顯示模塊
數據采集與顯示模塊主要是通過(guò)計算機串口及無(wú)線(xiàn)通信模塊接收單片機發(fā)送來(lái)的溫度數據，并進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。為了保證計算機與單片機的順利通信，首先應進(jìn)行串口初始化，如設置串口號COMl、波特率9600、8個(gè)數據位、1個(gè)停止位，無(wú)奇偶校驗及流控制。程序運行時(shí)，單擊
“開(kāi)始采集”按鈕，系統便能接收到單片機發(fā)送來(lái)的溫度數據，通過(guò)溫度儀表控件顯示當前采集到的溫度值。此外，數據采集模塊所接收到的是一組離散的溫度信號值，通過(guò)波形圖表顯示控件進(jìn)行逐點(diǎn)顯示并連線(xiàn)，可繪制出溫度趨勢曲線(xiàn)，拖動(dòng)曲線(xiàn)圖右下方的滑塊，并可查看歷史溫度曲線(xiàn)。
(2)數據處理與報警模塊
數據處理主要實(shí)現對采集到的溫度數據進(jìn)行直方圖統計。單擊系統界面上的“創(chuàng )建直方圖”按鈕，系統便執行相應程序對溫度數據進(jìn)行統計，在波形圖控件中顯示溫度直方圖，便于用戶(hù)進(jìn)行統計分析。
溫度報警模塊主要實(shí)現高溫報警和低溫報警。用戶(hù)在系統界面中設置溫度上下限值，當實(shí)際溫度大于溫度上限或小于溫度下限時(shí)，系統通過(guò)指示燈給出高溫報警(紅燈亮)或低溫報警(黃燈亮)，提示用戶(hù)溫度超限，以確保人員及設備安全。
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