基于LabVIEW的無(wú)線溫度測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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(3)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊主要實(shí)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(shí)間及10個(gè)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(gè)為l行記錄到電子表格文件中，同時(shí)每一行的開頭均記錄下了采集本組數(shù)據(jù)的日期與時(shí)間。
另外，利用“方法節(jié)點(diǎn)”和“寫入JPEG文件”VI可將溫度曲線以JPEG格式存儲(chǔ)。用戶單擊“保存溫度曲線”按鈕，系統(tǒng)彈出保存對(duì)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(shí)，首先將溫度信號(hào)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(shí)間常數(shù)Ti及微分時(shí)間常數(shù)Td。單擊“PID控制”按鈕，程序按照PID算法對(duì)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(jì)
P89LV5lRD2單片機(jī)程序采用C語(yǔ)言進(jìn)行設(shè)計(jì)。P89LV51RD2內(nèi)部提供了3個(gè)16位定時(shí)器／計(jì)數(shù)器以及1個(gè)全雙工串行通信口，滿足本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)要求。圖4給出了單片機(jī)控制程序流程。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/195431.htm
在系統(tǒng)初始化時(shí)，設(shè)置8位串行口模式1，以及單片機(jī)的定時(shí)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(shí)器T0工作在定時(shí)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(guò)無(wú)線模塊發(fā)送給上位機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)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(hào)，驅(qū)動(dòng)控制電路對(duì)被測(cè)對(duì)象進(jìn)行溫度控制。
結(jié)語(yǔ)
本文設(shè)計(jì)的溫度測(cè)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(jià)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(tái)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(diǎn)。實(shí)驗(yàn)表明，本系統(tǒng)可以作為教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的一部分，嵌入到虛擬儀器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)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(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組網(wǎng)，形成一個(gè)分布式無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)溫度測(cè)量與控制，具有良好的應(yīng)用前景。
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評(píng)論