1 引 言
LabVIEW是美國(guó)國(guó)家儀器公司(National Instru-ment)開發(fā)的一種虛擬儀器平臺(tái)，他是一種用圖標(biāo)代碼來(lái)代替文本式編程語(yǔ)言創(chuàng)建應(yīng)用程序的開發(fā)工具。Lab-VIEW功能強(qiáng)大，提供了豐富的數(shù)據(jù)采集、分析和存儲(chǔ)庫(kù)函數(shù)以及包括DAQ，GPIB，PXI，VXI，RS 232／485在內(nèi)的各種儀器通信總線標(biāo)準(zhǔn)的所有功能函數(shù)。利用LabVIEW設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可模擬采集各種信號(hào)，但是配備NI公司的數(shù)據(jù)采集板卡比較貴，在實(shí)際開發(fā)中可選用單片機(jī)小系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。
冷庫(kù)是發(fā)展冷藏業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施，也是在低溫條件下貯藏貨物的建筑群。食品保鮮主要以食品冷藏鏈為主，將易腐畜禽、水產(chǎn)、果蔬、速凍食品通過(guò)預(yù)冷、加工、貯存和冷藏運(yùn)輸，有效地保持食品的外觀、色澤、營(yíng)養(yǎng)成分及風(fēng)味物質(zhì)，達(dá)到食品保質(zhì)保鮮，延長(zhǎng)食品保存期的目的，起到調(diào)劑淡、旺季市場(chǎng)的需求并減少生產(chǎn)與銷售過(guò)程中經(jīng)濟(jì)損耗的作用。在這些實(shí)際應(yīng)用中，溫度是冷庫(kù)的一個(gè)很重要的指標(biāo)，因此，本文設(shè)計(jì)了一種基于LabVIEW的單片機(jī)溫度自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)，并對(duì)其系統(tǒng)的組成、實(shí)現(xiàn)給出了詳細(xì)描述。
2 系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)及工作原理
本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由溫度傳感器和AT89C51單片機(jī)以及MAX232組成。由單片機(jī)組成的小系統(tǒng)對(duì)溫度信號(hào)進(jìn)行采
集、調(diào)理和轉(zhuǎn)換，然后通過(guò)RS 232串口通訊將數(shù)據(jù)送給計(jì)算機(jī)，在LabVIEW開發(fā)平臺(tái)下，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行各種處理、分析，并對(duì)信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)、顯示和打印，最后由PC機(jī)顯示實(shí)時(shí)測(cè)量的冷庫(kù)的8個(gè)冷凍室的溫度，從而實(shí)現(xiàn)了一種在Lab-VIEW環(huán)境下的單片機(jī)溫度自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。
2.1 硬件電路設(shè)計(jì)
系統(tǒng)的硬件電路如圖1所示，采用AT89C51作為主芯片，溫度傳感器選用由美國(guó)AD公司生產(chǎn)的集成電路溫度傳感器AD590，該溫度傳感器具有體積小、測(cè)溫精度高、穩(wěn)定性好、反應(yīng)速度快、線性度好、能進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳送和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。這種溫度傳感器特別容易和微電腦配合，組成自動(dòng)測(cè)溫系統(tǒng)。放大電路選用AD627，將被測(cè)溫度轉(zhuǎn)換并放大到0～5 V范圍，然后送到A／D轉(zhuǎn)換器的輸入端。由于溫度的變化比較緩慢，因此在系統(tǒng)中可以不用采樣／保持器。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路選用內(nèi)部帶有鎖存器和8路模擬開關(guān)的ADC0809，他的分辨率為1／256，完全能滿足分辨率為±1℃的要求。
啟動(dòng)ADC0809的工作過(guò)程是：先送通道號(hào)地址到ADDA，ADDB，ADDC，由ALE信號(hào)鎖存通道號(hào)地址，后讓START有效，啟動(dòng)A／D轉(zhuǎn)換，即執(zhí)行一條“MOVX@壓膜電感器DPTR，A”指令產(chǎn)生WR信號(hào)，使ALE，START有效，鎖存通道號(hào)并啟動(dòng)A／D轉(zhuǎn)換。A／D轉(zhuǎn)換完畢，EOC端發(fā)出一正脈沖，申請(qǐng)中斷。在中斷服務(wù)程序中，“MOVX A，@DPTR”產(chǎn)生RD信號(hào)，使OE端有效，打開輸出鎖存器三態(tài)門，使用“MOVX A，@DPTR“指令就可將8位數(shù)據(jù)讀人到CPU中。
2.2 軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要包括主程序、中斷服務(wù)子程序等。軟件流程圖如圖2所示。
主程序的功能：負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的管理工作，如對(duì)89C51外部中斷方式進(jìn)行設(shè)置，建立數(shù)據(jù)指針，置通道初值，啟動(dòng)A／D轉(zhuǎn)換和上位機(jī)進(jìn)行通訊等。
中斷服務(wù)程序的功能：讀取A／D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)，更改通道號(hào)及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址指針并判斷8個(gè)通道是否采集完畢，未完則繼續(xù)啟動(dòng)下一個(gè)通道；若8個(gè)通道已轉(zhuǎn)換完畢，則重新設(shè)置通道號(hào)初值，再次啟動(dòng)IN0通道。
3 LabVIEW電感廠家下的串行通訊設(shè)計(jì)
3.1 VISA介紹
由于使用計(jì)算機(jī)控制的儀器逐步增多，出現(xiàn)了許多I／O控制軟件，一些是用戶自己開發(fā)的，一些是硬件接口廠家為其開發(fā)的硬件接口設(shè)備設(shè)計(jì)的，但他們都不具有通用性，這就給用戶帶來(lái)了許多麻煩，VISA(Virtual Instru-ment Software Architecture，虛擬儀器軟件體系結(jié)構(gòu))這種通用的儀器驅(qū)動(dòng)軟件結(jié)構(gòu)就是為解決這些問題而產(chǎn)生的。作為通用I／O標(biāo)準(zhǔn)，VISA具有與儀器硬件接口和具體計(jì)算機(jī)無(wú)關(guān)的特性，即VISA是面向器件功能，而不是面向接口總線的。使用他控制VXI，GPIB，RS 232等儀器時(shí)，不必考慮接口總線類型。針對(duì)計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)的串行口，Lab-VIEW提供了串行端口子模板。串行端口子模板中還包含許多的子模板(也稱子VI)，其中主要包括以下6個(gè)子VI： 大功率電感廠家 |大電流電感工廠
