一种基于LabVIEW的无线温度测控系统设计

，无奇偶校验及流控制。程序运行时，单击“开始采集”按钮，系统便能接收到单片机发送来的温度数据，通过温度仪表控件显示当前采集到的温度值。此外，数据采集模块所接收到的是一组离散的温度信号值，通过波形图表显示控件进行逐点显示并连线，可绘制出温度趋势曲线，拖动曲线图右下方的滑块，并可查看历史温度曲线。

　　(2)数据处理与报警模块

　　数据处理主要实现对采集到的温度数据进行直方图统计。单击系统界面上的“创建直方图”按钮，系统便执行相应程序对温度数据进行统计，在波形图控件中显示温度直方图，便于用户进行统计分析。

　　温度报警模块主要实现高温报警和低温报警。用户在系统界面中设置温度上下限值，当实际温度大于温度上限或小于温度下限时，系统通过指示灯给出高温报警(红灯亮)或低温报警(黄灯亮)，提示用户温度超限，以确保人员及设备安全。

　　(3)数据存储模块

　　数据存储模块主要实现将采集到的温度数据保存至Excel表格，方便用户日后调出历史温度数据进行查阅分析。首先利用“数组大小”VI获取采集到的温度数组的大小，并判断其能否被10整除，若能整除，执行“条件结构”的“真”分支程序，将采集时间及10个温度数据写入电子表格文件后换行，然后再进行条件判断。这样，温度数据便以10个为l行记录到电子表格文件中，同时每一行的开头均记录下了采集本组数据的日期与时间。

　　另外，利用“方法节点”和“写入JPEG文件”VI可将温度曲线以JPEG格式存储。用户单击“保存温度曲线”按钮，系统弹出保存对话框，提示用户将温度曲线保存为JPEG图片。

　　(4)PID控制模块

　　LabVIEW提供了功能强大的PID控制器，使用户避免了繁琐的PID算法的编写，提高开发效率。进行PID控制时，首先将温度信号输入至PID控制器，并输入温度设定值和PID增益，包括比例系数Kc、积分时间常数Ti及微分时间常数Td。单击“PID控制”按钮，程序按照PID算法对温度进行控制，使温度逼近设定值。

　　3．2 下位机软件设计

　　P89LV5lRD2单片机程序采用C语言进行设计。P89LV51RD2内部提供了3个16位定时器／计数器以及1个全双工串行通信口，满足本系统的软件设计要求。图4给出了单片机控制程序流程。

　　在系统初始化时，设置8位串行口模式1，以及单片机的定时器T2工作在波特率发生器模式，产生串行通信所需的波特率。再令单片机的定时器T0工作在定时器模式，用于产生指定的控制周期。在TO的中断程序中，首先将采集到的温度数据通过无线模块发送给上位机进行实时显示，然后上位机利用LabVIEW中的PID控制器，确定系统输出控制量的大小并发送回单片机，单片机根据控制量输出PWM信号，驱动控制电路对被测对象进行温度控制。

　　结语

　　本文设计的温度测控系统以低功耗的单片机系统为采集模块，代替了价格昂贵的数据采集板卡，成本低，并以LabVIEW开发的软件平台进行温度处理与控制，与传统仪器相比，具有界面友好、易于操作及扩展性强等特点。实验表明，本系统可以作为教学实验系统的一部分，嵌入到虚拟仪器实验平台中，供学生学习LabVIEW编程以及虚拟仪器与单片机的通信。另外，可以将多个节点进行组网，形成一个分布式无线网络，实现多点温度测量与控制，具有良好的应用前景。