1。2 国内外研究现状

1。2。1温度传感器

1。2。2 上位机

1。2。3 上位机与下位机通讯方式

1。3 研究内容

本次课题的研究内容是利用labview的串口通信模块，采集来自Arduino微处理系统获得的（多点）温度信号，并在labview上实时绘图显示。当温度过高或过低时，能够在界面上给出提示。

主要内容有：

完成一个基于labview与传感模块的温度检测系统，要求实现以下功能

1、Arduino微处理器系统（多点温度采集）

2、Arduino单片机传感器和上位机的串口通信

3、labview显示界面及与下位机的串口通信

4、labviews上温度的实时显示

5、温度超限提示功能

                第2章 系统设计

本温度检测系统大体分为三个部分，结构如图2-1

图2-1 系统设计图

下面分模块阐述这几部分的设计

2。1 下位机设计

下位机的主要功能是进行温度的检测以及将数据进行必要的格式转换，让上位机能方便的接受。它由温度检测模块和下位机主控模块等模块组成。

2。1。1 温度检测模块设计文献综述

采用温度芯片DS18B20测量温度，可以体现系统芯片化这个趋势。部分功能电路的集成，使总体电路更简洁，搭建电路和焊接电路时更快。而且，集成块的使用，有效地避免外界的干扰，提高测量电路的精确度。所以集成芯片的使用将成为电路发展的一种趋势。本方案应用这一温度芯片，也是顺应这一趋势。

这里我们用到温度芯片DS18B20。DS18B20是DALLAS公司生产的一线式数字温度传感器，具有3引脚TO－92小体积封装形式。测温分辨率可达0。0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出。其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生。CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路，传统的测温方法是将模拟信号远距离采样进行AD转换，而为了获得较高的测温精度，就必须采用措施解决由长线传输，多点测量切换及放大电路零点漂移等造成的误差补偿问题。采用数字温度芯片DS18B20测量温度，输出信号全数字化。便于单片机处理及控制，省去传统的测温方法的很多外围电路。且该芯片的物理化学性很稳定，它能用做工业测温元件，此元件线形较好。在0—100摄氏度时，最大线形偏差小于1摄氏度。的最大特点之一采用了单总线的数据传输，由数字温度计DS1820和Arduino微处理器系统构成的温度测量装置,它直接输出温度的数字信号,可直接与计算机连接。这样,测温系统的结构就比较简单,体积也不大,可以非常容易实现多点测量。轻松的组建传感器网络来;自]优Y尔E论L文W网www.youerw.com +QQ752018766-。

2。1。2 上位机和下位机的通讯方式设计

考虑到这次为温度检测系统，并且不完成复杂的功能，串口完全可能胜任。再者，串口简单易操作，非常适合本系统。

2。1。3 下位机主控模块设计

Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，它包括硬件（各种型号的arduino板）及软件（arduinoIDE）相比于一般的单片机，Arduino平台通过开放源代码进行电路图设计，程序开发接口可依据自己修改，可烧录程序，便于固件更新，可依据官方提供的Eagle格式和SCH电路图简化Arduino模组完成独立运作的微处理控制。

数据采集过程主要由下位机完成，其主要动作为1指令匹配应答；2信号采集；3信号处理4信号上传几个部分。单片机采用Arduino Pro mini（5V，16MHz）w/AT-mega 328通过单中线方式与温度传感器DS18B20连接。当进行多路采集是传感器并行连接，当系统完成传感器初始化后，上位机发出采集指令后，下位机进行命令匹配，确认指令后对传感器进行采集指令。每个传感器返回一组当前值，下位机接收并翻译返回给上位机。