基于LabVIEW与STC单片机的温度监测系统设计

黄荻

（长沙航空职业技术学院，湖南长沙，410124）

基于LabVIEW与STC单片机的温度监测系统设计

黄荻

（长沙航空职业技术学院，湖南长沙，410124）

采用虚拟仪器技术，基于LabVIEW平台设计了温度的检测系统，适用于环境温度的监测与记录。系统采用STC单片机进行温度的数据采集和现场显示、现场报警，用C语言编程实现；由PC机进行温度变化的显示和记录，用LabVIEW编程实现。二者之间采用串口进行通信。系统具有易于维护、方便移植等优点，并可以轻松扩展至多点温度的测量。

温度测量； LabVIEW；单片机；程序设计

0 引言

在工业生产和生活中，经常需要对环境温度进行监测，一个具备温度测量、记录和报警等多种功能的智能化温度监测系统将得到广泛的应用。结合LabVIEW平台设计的温度监测系统具有个性化的界面，开发时间短，易于维护和移植等优点。

1 系统硬件构成

本温度监测系统以单片机STC12C5A60S2作为下位机，采用普通PC机作为上位机，单片机与PC机之间通过串口进行通信。单片机完成温度的采集、温度的现场显示和现场报警等功能；PC机完成温度的曲线显示、记录和报警温度的设置等功能。系统总体框图1所示。

图1 系统硬件框图

系统选用了美国 Dallas 半导体公司的数字化温度传感器DS18B20 进行温度检测。配备了1602工业字符型液晶显示模块作为现场显示器件，用于分屏显示当前温度、设定的报警温度等基本内容。显示效果如图 2 所示。并设置了“Mode”、“+1”、“-1”等功能按键，用于切换显示内容和设定报警温度。并在温度采集现场用单片机的一根I/O口线控制进行声光报警。必要的情况下，

还可以利用单片机的剩余I/O口扩展其他功能电路。

图2 液晶显示界面图

2 系统软件设计

系统软件主要由两大部分组成，即：基于labVIEW平台的图形化上位机程序和下位机的C语言程序。

2.1 上位机设计

在labVIEW环境下建立的上位机前面板如图3所示，前面板由实时温度显示、整点温度显示、上下限温度设定与报警、存储与读取温度记录、串口通信设置、系统时间显示6大部分组成。根据不同的数据分析需要，系统可提供两种时长的数据记录，即1小时数据记录（每分钟1个数据）和24小时的数据记录（每小时1个数据）。

图3 上位机前面板

上位机程序如图4所示。

图4 上位机程序框图

下位机程序按照图5所示流程图进行编写。

图5 主程序流程图

3 效果与结论

系统能获得实时温度在现场和上位机上以多种形势显示出来，还可以在上位机上观察温度变化的趋势，并能将温度数据储存起来，以便于后期的分析。图6是上位机的实时温度显示与文本方式存储的1小时温度记录。

图6 上位机显示的实时温度数据与1小时温度记录

4 结束语

从以上温度监测系统的可以看出，将虚拟仪器技术与单片机技术相结合，可以在低成本的情况下，大大的丰富和完善测量系统的功能，特别是在需要存储和分析大量数据的场合，虚拟仪器技术体现出更明显的优势。而基于LabVIEW平台构建的虚拟仪器界面，可以很容易地实现直观的图形化的输入输出方式，具有更好的人机交互性。

[1]黄松岭, 吴静.虚拟仪器设计基础教程[M].北京:清华大学出版社, 2008.

[2]江伟,袁芳.LabVIEW环境下温度控制系统的设计[J].国外电子测量技术, 2004, (3): 8-10.

[3]张小燕,樊利军.基于LabVIEW的温度检测报警系统[J].北京工业职业技术学院学报, 2012, 11(1): 47-50.

[4]柳桂国.传感器与自动检测技术[M].北京:电子工业出版社,2011.

Design of temperature monitoring system based on LabVIEW and STC MCU

Huang Di
（changsha aeronautical vocational and technical college,Changsha Hunan, 410124）

Based on the LabVIEW platform, the temperature measurement system is designed by using virtual instrument technology. The system uses STC single-chip microcomputer for temperature data acquisition and on-site display, on-site alarm, using C language programming; by the PC temperature display and record,with LabVIEW programming. Serial communication between the two. The system is easy to maintain, easy to transplant and so on, and can be easily extended to the point temperature measurement.

temperature measurement; LabVIEW; MCU; program design