一種基于LabVIEW的無線溫度測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　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(jī)程序控制系統(tǒng)將檢測溫度值與系統(tǒng)設(shè)定值進(jìn)行比較，按照PID控制算法進(jìn)行運(yùn)算，從單片機(jī)的P1．2口輸出占空比可調(diào)的PWM信號，經(jīng)晶體管Q1驅(qū)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(dá)到設(shè)定的溫度值。為方便實(shí)驗(yàn)，采用的R為大功率線繞電阻，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。

　　2．3 無線通信電路

　　無線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無線數(shù)據(jù)通信模塊來實(shí)現(xiàn)。該模塊提供RS232、RS485和TTL三種接口標(biāo)準(zhǔn)，傳輸距離可達(dá)100～2 000m。為了提高開發(fā)效率，采用該模塊的RS232接口，實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與計(jì)算機(jī)的串行無線通信，使得軟件編程變得簡單。若系統(tǒng)對距離并無要求，只需使用1根串口線便能實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與計(jì)算機(jī)的通信，而不必更改軟件設(shè)計(jì)，通用性強(qiáng)，適合各種應(yīng)用場合。

　　3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　3．1 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)

　　上位機(jī)軟件采用LabVIEW圖形化編程語言來完成控制平臺的設(shè)計(jì)。LabVIEW提供了一個(gè)非常簡潔直觀的圖形化編程環(huán)境，設(shè)計(jì)者可以輕松組建測量系統(tǒng)，構(gòu)造友好美觀的操作界面，無需編寫繁瑣的計(jì)算機(jī)程序代碼，大大簡化了程序設(shè)計(jì)，提高開發(fā)效率。

　　圖3給出了上位機(jī)LabVIEW控制平臺的溫度監(jiān)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(shè)計(jì)思想，該系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集與顯示、數(shù)據(jù)處理與報(bào)警、數(shù)據(jù)存儲及PID控制等模塊組成。用戶通過鼠標(biāo)在界面上操作，便可實(shí)現(xiàn)溫度的采集、顯示、處理、報(bào)警、保存及控制等功能。