基于LabVIEW的温度测控系统设计

包头师范学院毕业论文包头师范学院本科毕业论文论文题目：基于LabVIEW的温度测控系统设计姓名：刘欣宇学号：0914830039专业：电子信息科学与技术院系：信息科学与技术学院电子系指导教师：潘峰二〇一三年五月六日包头师范学院毕业论文摘要LabVIEW(LaboratoryVirtualInstrumentEngineeringWorkbench)又称G语言，是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言。LabVIEW采用数据流编程方式，程序框图中节点之间的数据流向决定了程序的执行顺序，它用图标表示函数，用连线表示数据流向。温度测控系统在许多行业、工业系统中是非常重要、不可或缺的，本文由一个PC机、一个单片机、LabVIEW程序及外电路中一些硬件器材来实现对温度的显示与控制。PC机通过LabVIEW将温度上下限传递给下位机，单片机与PC机间通过串口来实现温度参数的传送，单片机将上位机传来的温度与采集到的温度进行对比，根据对比结果来控制外电路的硬件制冷，实现温度的控制。由虚拟仪器和单片机组成的该系统成本低、灵活性高、可拓展性强，更实用于当今科学技术对温度测控技术性能的拓展。关键词：LabVIEW；单片机；温度测控；串口包头师范学院毕业论文AbstractLabVIEW(LaboratoryVirtualInstrumentEngineeringWorkbench),alsoknownastheGlanguageisagraphicalprogramminglanguagetocreateapplicationswithiconsinsteadoflinesoftext.LabVIEWdataflowprogrammingblockdiagramdataflowbetweenthenodesdeterminestheorderofexecutionoftheprogram,withiconsrepresentingfunctions,andlinestoshowtheflowofdata.Temperaturecontrolsysteminmanyindustries,industrialsystemsisveryimportantandindispensable,thepaperconsistsofaPC,amicrocontroller,theLabVIEWprogramandtheexternalcircuittoachievetemperaturedisplayandcontrolhardwareequipment.PCthroughLabVIEWupperandlowertemperatureispassedtothenextcrew,SCMandPCviatheserialporttoachievethetransmissionofthetemperatureparameter,single-chiphostcomputerfromthetemperatureandthetemperatureofthecollectedcomparedtocontrolexternalcircuit,accordingtothecomparisonresultshardwareequipmentheatingorcooling,temperaturecontrol.Thesystemiscomposedofvirtualinstrumentsandmicrocontrollerlowcost,highflexibility,scalability,morepracticalexpansionofthetemperaturemeasurementandcontroltechnologyperformancewithtoday'sscienceandtechnology.Keywords:LabVIEW,；microcontroller,；temperaturemeasurementandcontrol；serial包头师范学院毕业论文目录1引言...................................................................12绪论.........................................................................................................................................................22.1课题的研究目的及意义...............................................22.2课题研究的主要内容.................................................23概述.........................................................................................................................................................33.1虚拟仪器的概述.....................................................33.2LabVIEW的概述.....................................................43.3LabVIEW的框图介绍.................................................43.3.1前面板........................................................43.3.2程序框图......................................................54上位机测控系统设计....................................................................................................................64.1测控系统的整体设计思路.............................................64.2LabVIEW串口VISA...................................................74.2.1VISA串口配置.................................................84.2.2VISA串口写入.................................................84.2.3VISA串口读取.................................................94.2.4VISA串口关闭.................................................94.3温度测控前面板....................................................104.4温度测控程序框图..................................................114.4.1温度写入程序框图.............................................124.4.2温度的比较与显示程序框图.....................................135下位机测控系统设计..................................................................................................................155.1串口连接..........................................................155.2硬件设计..........................................................155.3软件设计..........................................................165.3.1下位机软件设计流程图........................................175.3.2软件设计主要源程序...........................................18结论...................................................................18致谢.....................................................................................................................................................23参考文献..................................................................................................................................................24包头师范学院毕业论文11引言随着生产技术的发展，温度测控技术应用于很多行业中，例如电厂、医院、钢铁厂等。这些企业中使用大量的热电偶、热电阻等测温控件实现对温度的采集、运算及控制。温度测控系统在进行温度检测时，都利用传感器采集温度，把温度转化成电信号，然后再将电信号转化成数字量。这种做法成本高、灵活性能差。LabVIEW是一种图形化编程语言，它将软件和各种不同的测量仪器硬件及计算机集成在一起，建立虚拟仪器系统。LabVIEW用图标表示函数，用连线表示数据流向，其简而易见的编程方式，极大的方便了工程人员的应用，缩短了开发周期。将LabVIEW与单片机结合组成的温度测控系统，利用LabVIEW软件开发平台通过串口将PC机与单片机连接，实现温度的显示与控制。PC机只用来实现温度的显示与数据的传递作用，温度的控制主要体现在外电路上。每次重新启动程序时可以对温度范围进行更改。这种技术比以往技术而言省去了分散开的集成电路，相对传统技术来说具有成本低、灵活度高、扩展性强、可重复使用等特点，更实用于当今科学技术对于测控领域的飞速发展。包头师范学院毕业论文22绪论2.1课题的研究目的及意义当今在许多行业的生产过程中，都离不开对温度的要求，随之产生了对温度进行测控的系统，这种系统为企业的生产带来很多方便。对于现在的检测系统而言，都是通过使用大量的测温控件热电偶、热电阻等对温度进行采集及运算控制。这不仅需要大量的测温控件，而且在对温度进行采集时，都是利用传感器采集温度，先将温度转化为电信号，再将电信号转化成数字量，这样就需要大量的编程来实现。而用LabVIEW与虚拟仪器连接单片机组成的测控系统，拥有了LabVIEW图形化编辑语言的优点，省去了大量的编程，用简单的图形和连线来实现温度的测控。用这个系统进行温度的测控，缩短了温度测控系统的开发周期，省去了庞大的外设测温控件，极大的方便了工程人员的应用，使温度测控系统更简洁、灵活度更高。2.2课题研究的主要内容以美国NI公司发行的LabVIEW软件为开发平台，通过PC机、单片机以及外电路的连接组成的温度测控系统，主要包括LabVIEW的程序设计、PC