基于labview的溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)-1018(編輯修改稿)
2025-07-15 16:56 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 5接口工作電壓12VDC測量范圍溫度范圍20℃至80℃濕度范圍0100%RH測量精度溫度范圍℃，在25℃測試濕度范圍，在25℃測試 通信接口物理接口RS485傳輸距離1200mm屏蔽按鍵設(shè)置地址范圍1254通過按鍵設(shè)置通信協(xié)議MODBUSRTU協(xié)議波特率，出廠默認(rèn)設(shè)置9600bps數(shù)據(jù)格式 EMC指標(biāo)EFT(脈沖群)差模2KV到8KV靜電接觸放電6KV空氣放電8KV外形尺寸80*80*30mm質(zhì)量250g DS18B20所需要的供電電壓為12V，在本設(shè)計(jì)中使用5V為其供電。在DS18B20上電后在1s以內(nèi)不要發(fā)送任何指令，直到其狀態(tài)穩(wěn)定。實(shí)際電路中在其電源和地引腳間架了100nF的濾波電容。DATA 是外部MCU從JZTHS12讀取數(shù)據(jù)的引腳，它是一種單總線接口，一次讀溫濕度數(shù)據(jù)的操作時(shí)間大約是5ms。 A/D轉(zhuǎn)換模塊經(jīng)過溫濕度傳感器轉(zhuǎn)換后的輸出溫濕度信號不能直接送入單片機(jī)中進(jìn)行處理，中間必須經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換裝置。AD7812是由AnalogDevices公司生產(chǎn)的一種串行接口的10位8通道A/D轉(zhuǎn)換器。本設(shè)計(jì)采用AD7812轉(zhuǎn)換器，在轉(zhuǎn)換過程中，因?yàn)槿魏我粋€(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器都會有一定程度的轉(zhuǎn)換時(shí)間，所以在轉(zhuǎn)換時(shí)要設(shè)置一個(gè)延時(shí)和延時(shí)的時(shí)間比設(shè)備的轉(zhuǎn)換時(shí)間稍長，以保證轉(zhuǎn)換過程的順利進(jìn)行。這里只需要將傳感器的輸出信號輸入到其中任何一個(gè)可以放大，為簡單起見，以第一模擬開關(guān)作為輸入信號通道。本系統(tǒng)采用單片機(jī)芯片，用于火災(zāi)探測終端的信號處理，用于處理火災(zāi)信號接收端和報(bào)警。單片機(jī)的主要功能是使系統(tǒng)的初始化，提供各種控制信號的主板，并讀取數(shù)據(jù)處理，并將處理結(jié)果發(fā)送到輸出模塊和通信模塊。微控制器產(chǎn)品已進(jìn)入快速發(fā)展的時(shí)代，中國主流的單片機(jī)產(chǎn)品的銷售805AVR、PIC系列單片機(jī)，單片機(jī)的選擇應(yīng)該是其成本高、易開發(fā)的性能。資源，主要考慮其性能指標(biāo)是：鉆頭，轉(zhuǎn)速、電壓、功耗、系統(tǒng)擴(kuò)展，內(nèi)存容量，驅(qū)動能力的數(shù)量，抗干擾能力和是否嵌入ADC，DAC，等。也考慮了簡單的軟件開發(fā)。同一類型的產(chǎn)品往往有很多兼容的系列，不同廠家的價(jià)格有很大的差異。更重要的是，選擇供應(yīng)商的良好的服務(wù)，良好的產(chǎn)品性能，可以提供良好的技術(shù)服務(wù)供應(yīng)商。檢測電路由溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換模塊ADC0809和電源組成。通過溫度傳感器對溫度進(jìn)行檢測，然后通過A/D轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，最后將數(shù)字信號發(fā)送給檢測端單片機(jī)，檢測端單片機(jī)將數(shù)字信號處理后傳送給主控模塊。圖21 信號采集模塊硬件設(shè)計(jì) 主控模塊硬件設(shè)計(jì) GPRS協(xié)議概述 GPRS(General Packer Radio Service)是通用無線通信業(yè)務(wù)的簡稱，它是以GSM技術(shù)為基礎(chǔ)發(fā)展起來的一項(xiàng)高速數(shù)據(jù)處理技術(shù)。它采用分組交換技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)的數(shù)據(jù)通信。GPRS模塊原理圖： 圖22 GPRS模塊原理圖主控制模塊主要由兩片STC89C52芯片的無線發(fā)射接收裝置及外圍電路。單片機(jī)信號源主要是傳輸信號處理模塊，溫度傳感器，信號處理和良好的無線發(fā)射模塊發(fā)送。無線接收模塊接收端接收到的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)處理的溫度信號檢測端。主控模塊的原理框圖如圖23所示。圖23主控模塊硬件設(shè)計(jì) 采集顯示模塊硬件設(shè)計(jì) 數(shù)碼管是一種以數(shù)碼管為主導(dǎo)的顯示器，顯示字符的組合。它采用8個(gè)數(shù)碼管顯示，其中7個(gè)用于字符顯示，一個(gè)顯示小數(shù)點(diǎn)，因此它通常被稱為八段數(shù)碼管顯示。數(shù)碼管顯示控制使用的時(shí)間，以提供它具有一定的驅(qū)動能力的選擇和選擇的信號。數(shù)碼管顯示，采用動態(tài)掃描顯示和靜態(tài)顯示，在單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)，為了節(jié)省硬件資源，多數(shù)采用動態(tài)掃描顯示法。 采集顯示模塊它由12864液晶顯示模塊MAX232串口通信模塊還有西門子GPRS模塊組成。單片機(jī)通過MAX232串口傳輸?shù)紾SM模塊之中接收檢測端的溫度信號，再通過12864模塊來顯示溫度信息。顯示采集模塊硬件設(shè)計(jì)如圖24所示：圖24 顯示采集模塊硬件設(shè)計(jì) 電源模塊硬件設(shè)計(jì)為了保證系統(tǒng)在城市突發(fā)性停電的情況下，系統(tǒng)可以連續(xù)工作，系統(tǒng)采用雙電源供電。雙電源供電系統(tǒng)主要由主電源和供電方式兩種主要模式組成。主要的供電方式是220V交流電通過變壓器的電壓，再經(jīng)過整流、濾波和電壓輸出的直流電壓；從供電方式是停止供電時(shí)的主要?jiǎng)恿碓?，通過電池直接供電系統(tǒng)所需要的直流電壓，以保持系統(tǒng)的正常工作。具體的電源框圖如圖25所示：圖25 供電電源原理圖3 軟件編程及實(shí)現(xiàn) 軟件編程關(guān)鍵技術(shù)引用 SubVI技術(shù)一個(gè)大型程序代碼通常比較繁瑣，如果只使用一個(gè)主函數(shù)實(shí)現(xiàn)比較困難。為了方便通常會將一個(gè)大型程序劃分為多個(gè)子程序，每個(gè)小的子程序都構(gòu)成一個(gè)小的功能模塊來實(shí)現(xiàn)不同的功能。這種功能劃分一方面使編輯界面整齊美觀、簡單明了，另一方面也給程序后期的檢查和完善提供了便利，這種技術(shù)通常被稱為SubVI技術(shù)。任意的子VI都能夠作為獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)被主函數(shù)調(diào)用。當(dāng)定義一個(gè)VI時(shí)，不僅需要完成功能方面的設(shè)計(jì)，還需要對圖標(biāo)和接線端進(jìn)行編輯。右擊VI，在出現(xiàn)的菜單中點(diǎn)擊“編輯圖標(biāo)”后便可以對其進(jìn)行定義，選擇“顯示連線板”可對SubVI的接線端口進(jìn)行編輯命名。編輯完成并且保存成功后，一個(gè)完整的VI就創(chuàng)建完成了，這時(shí)新創(chuàng)建的VI就能夠被主程序調(diào)用了。： 編輯圖標(biāo)示意圖當(dāng)一個(gè)程序中包含了許多個(gè)子VI時(shí)，理清它們之間的相互調(diào)用關(guān)系尤為重要。在LabVIEW編程中，提供了一種快速查詢各VI之間相互調(diào)用關(guān)系的方法。編程人員可以通過點(diǎn)擊前面板的“查看”菜單下的“VI層次結(jié)構(gòu)（H）”來查看各子VI的相互關(guān)系。本文設(shè)計(jì)的隧道安全監(jiān)測系統(tǒng)軟件系統(tǒng)中包含了多個(gè)VI，它們的相互調(diào)用共同組成了上位機(jī)軟件的運(yùn)行，： VI層次結(jié)構(gòu)圖 同步技術(shù)同步技術(shù)是指數(shù)據(jù)收集、結(jié)果顯示及分析過程同時(shí)執(zhí)行的技術(shù)。使用L
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