基于Labview的温度分析系统设计

摘   要

     目前的测温控制和分析系统大都使用传统温度测量仪器．其功能大多都是由硬件或固化的软件来实现，而且只能通过厂家定义、设置，其功能和规格一般都是固定的，用户无法随意改变其结构和功能，因此已不能适应现代化监测系统的要求。随着计算机技术的飞速发展，美国国家仪器公司率先提出了虚拟仪器的概念，彻底打破了传统仪器由厂家定义、用户无法改变的模式，使测控仪器发生了巨大变革。虚拟仪器技术充分利用计算机的强大运算处理功能，突破传统仪器在数据处理、显示、传输、存储等方面的限制，通过交互式图形界面实现系统控制和显示测量数据，并使用框图模块指定各种功能。采用集成电路温度传感器和虚拟仪器方便地构建一个测温系统，且外围电路简单，易于实现，便于系统硬件维护、功能扩展和软件升级。虚拟仪器具有强大的数据处理能力，并且具备多种仪器设备功能于一体，能够从分享用计算机所有资源，实现普通仪器所不能实现的功能。而且拥有良好的人机设计界面，简单易学，设备集成度高，灵活多变。

     单片机温度采集和分析系统成本低廉，结构简单，易用性高，通过与LABVIEW软件结合，变成了一套完善的具备数据采集，数据处理和数据分析，数据存储电子仪器。具备多功能于一体，小型化，功耗低的特点。这里利用LABVIEW8.6简体中文版作为语言开发平台，设计系统软件，并利用计算机串口与下位机串行通讯，实现温度的实时测量与控制。

关键词: 虚拟仪器；数据采集；数据分析；LABVIEW；单片机；串口

目   录

1 系统设计背景 1

1.1 虚拟仪器的定义 1

1.2虚拟仪器概况 1

1.3 目前温度分析系统的现状 2

1.4 开发基于LABVIEW温度分析系统的现实意义 3

1.5 本课题的目标和主要研究内容 3

2系统总体方案设计 5

2.1 课题要求 5

2.2 方案分析与论证 5

2.2.1 测温模块方案 5

2.2.2 数据采集和传输方案 5

2.2.3 LABVIEW读取串口方案 5

3 数据采集系统硬件设计 7

3.1 温度采集模块 7

3.2 单片机模块 8

3.2.1 主要性能参数 9

3.2.2 功能特性 9

3.2.3 单片机最小系统 10

3.2.4引脚功能说明 10

3.3 串口通讯电路 14

3.3.1 串口通讯介绍 14

3.3.2 单片机如何与电脑连接 15

3.3.3 电路原理图 16

4 温度采集系统软件设计 17

4.1 软件实现方案 17

4.2 软件流程图 17

4.2.1主程序流程图： 18

4.2.2采集程序流程图： 18

5 LABVIEW分析系统设计 20

5.1  LABVIEW界面介绍 20

5.2  LABVIEW采集程序设计 20

5.2.1  VISA介绍 20

5.2.2 VISA配置程序设计 21

5.2.3 数据处理实现 22

5.2.4 数据处理程序设计 22

5.3  LABVIEW子VI的设计 23

5.3.1 VI的定义 23

5.3.2 如何制作和调用子VI 23

5.4  系统面板设计 26

5.5  子面板的调用 27

5.5.1 串口温度采集系统界面 27

5.5.2 关于本软件界面 28

5.6  安全管理 28

5.7  程序的打包与发布 30

6 总  结 33

6.1全文工作总结 33

6.2 存在的问题及工作展望 33

致    谢 34

参 考 文 献 35