虚拟仪器技术在温度采集系统中的应用

Ｄ Ｓ １ ８ Ｂ ２ ０搭 建实 时 温 度 采 集 电 路 作 为 下 位 机 ； 上
位机 为安 装有 Ｌ ａ ｂ ＶＩ Ｅ ｗ 应 用 软件 的 Ｐ Ｃ机． 下 位
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ － ０ ６ － １ ８
所 示．
多样， 应 用单 片 机进 行 温 度 采 集 系统 的设 计 也 很 多， 结构 也越 来 越 简 单 ． 目前 ， 诸 多 控 制 系 统 建 立 在 以计算 机 技 术 为 控 制 核 心上 ， 此 时 就 需 要 充 分 利用 计算 机 实现 和扩 展传 统 仪 器 和智 能 仪 器 的 功 能， 这会 使得 系统 的开 发 、 实现更 加 简单 方便 ． 本文 将介 绍一 种基 于实 验 室 虚拟 仪 器 工 程平
台 （ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ Ｖｉ ｒ ｔ ｕ ａ ｌ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｍｅ ｎ ｔ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
串 口通 信
匝
Ｓ Ｔ Ｃ 单 ８ ９ 片 Ｃ ５ 机 ４ Ｒ Ｄ
＋
下 位 机 系统
wenku.baidu.comＰ Ｃ 机
Ｉ 垦 ｌ
下 位 机 系统 进 行 实 时 温 度 采 集 ， 应 用图形化编程软件 Ｌ ａ ｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ 和 个 人 计 算 机 构 成 上 位 机 系 统 进 行 采 集 温 度 数 据 的实 时处 理 、 分 析 以及 存 储 等 操 作 ． 多次 测试实验 的结果 表 明， 系 统 运 行 良好 ， 实验 结果 理想． 较 传 统 基
上 位机 系统
Ｗｏ ｒ ｋ ｂ ｅ ｎ ｃ ｈ ， 以下 简 称 ： Ｌ ａ ｂ ＶＩ Ｅ ｗ） 和 单 片 机 的 温 度 采集 系 统 的设 计 与 实 现 ， 系统 由单 片 机 和 温 度 传 感器 搭 建下位 机 系统 、 Ｌ ａ ｂ ＶＩ Ｅ ｗ 和个 人 计算 机
（ Ｐ ｅ ｒ ｓ ｏ ｎ ａ ｌ Ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ ， 以下简 称 ： Ｐ Ｃ机或 Ｐ Ｃ ） 构成
虚拟仪器技术在温度采集 系统中的应用
许 钢， 林园 胜， 胡天水， 陈 亮
（ 安徽 工程 大 学安徽检 测技 术 与 节能装 置省 级 实验 室 ， 安徽 芜湖 ２ ４ １ ０ ０ ０ ）
摘 要： 针 对 目前 越 来 越 多 的 控 制 系 统 以 个 人 计 算 机 为 控 制 核 心 和虚 拟 仪 器 技 术 的 快 速 发 展 等 特 点 ， 为 了使
于 单 片 机 设 计 的 温度 采 集 系 统 ， 其设计 实现了系统与计算机 的高度融合 ， 虚 拟 仪 器 技 术 在 温 度 采 集 系 统 中 的 应用很大程度上 提高了系统的灵敏性 ， 降低 了硬件 制作 的复杂度 ； 与采 用 数 据 采 集 卡搭 建 的 系 统 相 比 ， 应 用
输至 Ｐ Ｃ机 ， 上位 机 系统 应用 Ｌ ａ ｂ ＶＩ Ｅ ｗ 进 行数 据
处 理和 分析 ， 实 现 了“ 软件 即是 仪器 ” ．
用于 上位 机处 理 ． 本 文采 用 单 片 机
９ Ｃ ５ ４ Ｉ ＋
为控 制 中心 ， 单 总 线 数 字温 度 传感 器 Ｄ Ｓ １ ８ Ｂ ２ ０进 行 温 度 的采 集 ． 由于 ＤＳ １ ８ Ｂ ２ ０构 成 的温 度 测量 装 置输 出采集 温度 为数 字值 ， 使 得设 计 比较 简单 ， 硬
图 １ 系 统 结 构 示 意 图
Ｆｉ ｇ ． １ Ｓ ｋ ｅ ｔ ｃ ｈ ｍａ ｐ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
２ 下 位 机 系统 设 计
下位 机 系统 主要 实 现 系 统 温 度 数 据 的采 集 ，
上 位机 系 统 ， 下 位 机 系 统 采 集 温度 由串 口通 信 传
温 度 采 集 系 统 实 现 系 统 与 计 算 机 的高 度 融 合 ， 设 计 了一 种 基 于 实 验 室 虚 拟 仪 器 工 程 平 台 和 单 片 机 的温 度 采 集 系统 ， 将 虚 拟 仪 器 技 术 应 用 到 温 度 采 集 系 统 中． 系统 由 Ｓ Ｔ ｃ系列单 片机和数 字温度 传感器 Ｄ Ｓ １ ８ Ｂ ２ ０搭 建
串 口通 信 极 大 程 度 上 降低 了成 本 ． 系统结构 简单 ， 直观形 象 、 操作简单 方便 ， 人机交 互界 面友好 美观 ， 具 有 成
本低 、 实 时保 存 数 据 、 抗干扰能力 强等特点． 关键词 ： 虚 拟仪 器 ； 温度 ； 单 片 机
中图分类号 ： ＴＰ ３ １ １ 文献标识码 ： Ａ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ４ — ２ ８ ６ ９ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ７ ． ０ １ ６
第３ ５ 卷第 ７ 期 ２ ０ １ ３年 Ｏ ７月
武
汉
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学
学
报
Ｖｏ １ ． ３ ５ ＮＯ ． ７
Ｊ ． Ｗｕ ｈ ａ ｎ Ｉ ｎ ｓ ｔ ． Ｔｅ ｃ ｈ ．
Ｊ ｕ １ ． ２ Ｏ １ ３
文章编号 ： １ ６ ７ ４ —２ ８ ６ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７— ０ ０ ８ １ — ０ ６
０ 引 言
随着 电子 技 术 的快 速 发 展 ， 测 温 的方 法 多 种
机 采集 温 度 数 据 由串 口通 信 总 线 传 输 至 Ｐ Ｃ机 ， Ｐ Ｃ机应 用 Ｌ ａ ｂ ＶＩ Ｅ ｗ 实 时进 行 数据 的显 示 、 处
理、 分 析 和 存 储 等 操 作． 系统结 构示 意 图如 图 １
件 实现 容 易． ２ ． １ 硬件 设计
１ 系统 设计 方 案
该 系统 由上 位机 和 下位 机 构 成 主从 式控 制 系 统： 单片机 Ｓ Ｔ Ｃ ８ ９ Ｃ ５ ４ Ｒ Ｄ＋ 和 数 字 温 度 传 感 器
宏 晶科 技推 出 的 Ｓ Ｔ Ｃ ８ ９系 列单 片 机低 功 耗 、