一種基于LabVIEW的無線溫度測控系統(tǒng)設計

　　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。上位機程序控制系統(tǒng)將檢測溫度值與系統(tǒng)設定值進行比較，按照PID控制算法進行運算，從單片機的P1．2口輸出占空比可調的PWM信號，經晶體管Q1驅動后，控制光電耦合器U1的通斷，繼而控制NMOS管Q2(IRF840A)的通斷時間，從而控制加熱對象——大功率電阻R的加熱時間，使其達到設定的溫度值。為方便實驗，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絡科技有限公司的SZO5系列ZigBee無線數據通信模塊來實現(xiàn)。該模塊提供RS232、RS485和TTL三種接口標準，傳輸距離可達100～2 000m。為了提高開發(fā)效率，采用該模塊的RS232接口，實現(xiàn)單片機與計算機的串行無線通信，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根串口線便能實現(xiàn)單片機與計算機的通信，而不必更改軟件設計，通用性強，適合各種應用場合。

　　3 系統(tǒng)軟件設計

　　3．1 上位機軟件設計

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

　　圖3給出了上位機LabVIEW控制平臺的溫度監(jiān)控界面(正在進行溫度采集顯示時的界面)。采用模塊化設計思想，該系統(tǒng)主要由數據采集與顯示、數據處理與報警、數據存儲及PID控制等模塊組成。用戶通過鼠標在界面上操作，便可實現(xiàn)溫度的采集、顯示、處理、報警、保存及控制等功能。