基于USB和LabVIEW的溫度報警系統(tǒng)設(shè)計
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通用串行總線USB(Universal Serial Bus)具有較高的傳輸速率、支持即插即用和熱插拔、易于擴(kuò)展以及可靠性高、成本低、功耗低等特點(diǎn)，USB2．0接口的傳輸速率高達(dá)480Mbps，完全能滿足PC機(jī)和外設(shè)進(jìn)行大量數(shù)據(jù)交換的要求。
LabVIEW是美國國家儀器公司開發(fā)的一種虛擬儀器平臺，提供了豐富的數(shù)據(jù)采集、分析和存儲函數(shù)以及包括RS232／485等各種儀器通信總線標(biāo)準(zhǔn)的所有功能函數(shù)，但是LabVIEW開發(fā)的虛擬儀器通常是建立在LabVIEW支持的價格昂貴的數(shù)據(jù)采集板卡之上，本文選用單片機(jī)小系統(tǒng)對溫度進(jìn)行采集。
1 系統(tǒng)組成及工作原理
系統(tǒng)框圖如圖l所示，整個系統(tǒng)包括溫度采集、溫度傳輸和溫度處理3部分，其中溫度采集系統(tǒng)由DSl8820溫度傳感器組成；溫度傳輸部分由STCl2CA052AD單片機(jī)和USB接口芯片XT8811組成；溫度處理部分由LabVIEW軟件構(gòu)成。首先，由溫度傳感器DS18820將測量的具體溫度數(shù)值通過串行方式直接傳給單片機(jī)，然后單片機(jī)將收到的溫度值經(jīng)過USB接口電路送到計算機(jī)，最后，通過LabVIEW軟件進(jìn)行處理。
2 硬件電路設(shè)計
2．1 溫度采集電路
采用STCl2CA052AD為主芯片，它是5l內(nèi)核的單片機(jī)，并且資源更加豐富的，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，但速度快8～12倍。它本身自帶看門狗和ISP，可以在線編程。
溫度傳感器采用美國DALLS公司推出的一線數(shù)字式智能溫度傳感器DSl8820，測量溫度范圍為一55～125℃，通過簡單的編程可實現(xiàn)9～12位的數(shù)字值讀取方式，分別在93．75ms和750ms內(nèi)將溫度值轉(zhuǎn)化為9位和12位的數(shù)量級，對應(yīng)的分辨率為0．5℃，0．25℃，0．125℃，0．0625℃，CPU只需一根端口線就可以與DSl8820通信，每個DSl8820都有一個全球唯一的64位的二進(jìn)制ROM代碼標(biāo)志著器件的ID號，整個系統(tǒng)要嚴(yán)格按照該器件單總線協(xié)議規(guī)定的時序進(jìn)行工作，具體的內(nèi)容是初始化器件、識別器件和進(jìn)行數(shù)據(jù)交換等。基于DS18820的溫度測量裝置硬件電路如圖2所示。
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