基于 LabVIEW 的无线温度测控电路设计

2017-08-18 76 0

该温度测控系统主要由计算机、单片机、温度测量电路、温度控制电路以及无线通信电路组成。TMPll2 温度传感器进行温度采集,将温度数字量传送给 P89LV51RD2 后,通过数码管 LED 电路进行现场温度显示。同时,P89LV51RD2 将温度数据通过无线通信模块 SZ05 发送给远程计算机,运行于 PC 机上的 LabVIEW 控制平台对温度进行实时显示,并进行数据处理、温度报警及数据存储等。另外,控制平台采样输入信号,利用 LabVIEW 中的 PID 控制器进行 PID 控制,将控制量通过无线模块发送给单片机,单片机输出控制量实现温度控制。

温度控制电路

温度控制电路如图 2 所示,它主要由 NPN 型晶体管 Q1、TLP521-1 型光电耦合器 U1 和大功率 NMOS 管 Q2 组成。上位机程序控制系统将检测温度值与系统设定值进行比较,按照 PID 控制算法进行运算,从单片机的 P1.2 口输出占空比可调的 PWM 信号,经晶体管 Q1 驱动后,控制光电耦合器 U1 的通断,继而控制 NMOS 管 Q2(IRF840A)的通断时间,从而控制加热对象――大功率电阻 R 的加热时间,使其达到设定的温度值。为方便实验,采用的 R 为大功率线绕电阻,额定功率 10W,额定电阻 10Ω,采用+12V 直流电源供电。由于流过加热电阻 R 的电流较大,故为 R 供电的+12V 直流电源必须与为其他模拟器件供电的+12V 直流电源分开。

基于 LabVIEW 的无线温度测控电路设计

温度测控系统以低功耗的单片机系统为采集模块,代替了价格昂贵的数据采集板卡,成本低,并以 LabVIEW 开发的软件平台进行温度处理与控制,与传统仪器相比,具有界面友好、易于操作及扩展性强等特点。本系统可以作为教学实验系统的一部分,嵌入到虚拟仪器实验平台中,供学生学习 LabVIEW 编程以及虚拟仪器与单片机的通信。另外,可以将多个节点进行组网,形成一个分布式无线网络,实现多点温度测量与控制,具有良好的应用前景。

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