基于LabVIEW的無線溫度測控系統(tǒng)設(shè)計
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(3)數(shù)據(jù)存儲模塊
數(shù)據(jù)存儲模塊主要實現(xiàn)將采集到的溫度數(shù)據(jù)保存至Excel表格，方便用戶日后調(diào)出歷史溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行查閱分析。首先利用“數(shù)組大小”VI獲取采集到的溫度數(shù)組的大小，并判斷其能否被10整除，若能整除，執(zhí)行“條件結(jié)構(gòu)”的“真”分支程序，將采集時間及10個溫度數(shù)據(jù)寫入電子表格文件后換行，然后再進(jìn)行條件判斷。這樣，溫度數(shù)據(jù)便以10個為l行記錄到電子表格文件中，同時每一行的開頭均記錄下了采集本組數(shù)據(jù)的日期與時間。
另外，利用“方法節(jié)點”和“寫入JPEG文件”VI可將溫度曲線以JPEG格式存儲。用戶單擊“保存溫度曲線”按鈕，系統(tǒng)彈出保存對話框，提示用戶將溫度曲線保存為JPEG圖片。
(4)PID控制模塊
LabVIEW提供了功能強(qiáng)大的PID控制器，使用戶避免了繁瑣的PID算法的編寫，提高開發(fā)效率。進(jìn)行PID控制時，首先將溫度信號輸入至PID控制器，并輸入溫度設(shè)定值和PID增益，包括比例系數(shù)Kc、積分時間常數(shù)Ti及微分時間常數(shù)Td。單擊“PID控制”按鈕，程序按照PID算法對溫度進(jìn)行控制，使溫度逼近設(shè)定值。
3．2 下位機(jī)軟件設(shè)計
P89LV5lRD2單片機(jī)程序采用C語言進(jìn)行設(shè)計。P89LV51RD2內(nèi)部提供了3個16位定時器／計數(shù)器以及1個全雙工串行通信口，滿足本系統(tǒng)的軟件設(shè)計要求。圖4給出了單片機(jī)控制程序流程。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/195431.htm
在系統(tǒng)初始化時，設(shè)置8位串行口模式1，以及單片機(jī)的定時器T2工作在波特率發(fā)生器模式，產(chǎn)生串行通信所需的波特率。再令單片機(jī)的定時器T0工作在定時器模式，用于產(chǎn)生指定的控制周期。在TO的中斷程序中，首先將采集到的溫度數(shù)據(jù)通過無線模塊發(fā)送給上位機(jī)進(jìn)行實時顯示，然后上位機(jī)利用LabVIEW中的PID控制器，確定系統(tǒng)輸出控制量的大小并發(fā)送回單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)控制量輸出PWM信號，驅(qū)動控制電路對被測對象進(jìn)行溫度控制。
結(jié)語
本文設(shè)計的溫度測控系統(tǒng)以低功耗的單片機(jī)系統(tǒng)為采集模塊，代替了價格昂貴的數(shù)據(jù)采集板卡，成本低，并以LabVIEW開發(fā)的軟件平臺進(jìn)行溫度處理與控制，與傳統(tǒng)儀器相比，具有界面友好、易于操作及擴(kuò)展性強(qiáng)等特點。實驗表明，本系統(tǒng)可以作為教學(xué)實驗系統(tǒng)的一部分，嵌入到虛擬儀器實驗平臺中，供學(xué)生學(xué)習(xí)LabVIEW編程以及虛擬儀器與單片機(jī)的通信。另外，可以將多個節(jié)點進(jìn)行組網(wǎng)，形成一個分布式無線網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)多點溫度測量與控制，具有良好的應(yīng)用前景。
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