基于Labview的上位机系统和STM32单片机的多点温度采集系统设计

摘要

本毕业设计是基于LabVIEW的多点温度采集系统设计，利用温度传感器收到相应的温度数据，通过单片机与上位机相连，利用labview来处理温度数据，继而实现多点温度采集系统的设计。多点温度采集系统主要由基于Labview的上位机系统和基于STM32F103C8系列单片机及DS18B20温度传感器的下位机系统组成，其中最为重要的是基于Labview的上位机系统对数据的处理。单片机控制DS18B20温度传感器，实现多点温度数据采集，并且通过串口将数据传回PC端labview,进行数据的交互，由labview根据数据制作图表显示并且添加温度阈值，实现高温，低温报警，以及保存数据到txt文件等功能。

下位机主程序包括单片机等待温度采集命令、调用温度数据读取子程序、发送数据等程序。单片机接通电源，对各项数据进行初始化，而后便开始等待命令进行采集。接收到温度数据采集命令，就调用程序的子函数，通过温度采集函数，来采集到温度数据，而后经过数据的转换，并且进行数据处理之后，将温度数据传输到PC端的上位机。而后便重新开始等待采集命令，从而实现在接通电源后能够持续进行温度采集的功能。

上位机，首先是PC端labview通过串□接收到温度数据，而后进行对数据的检查，如果温度数据完全正确，则通过显示控件以及温度计，显示出收到的数据，并且通过数据建立图表。并且能够把收集到的数据保存在指定路径的txt文件中。

最主要的工作在于软件设计中对模块的整合以及对于框架的设计。经过几次的实验，推翻了一开始建立的构架，在一些资料的启发下，选择了利用状态机作为一个大框架来进行平台的搭建，包含初始化状态，等待状态，发送状态，接收状态，处理状态，退出状态，而后再进行具体功能的实现。

关键词：温度采集；数据分析；建立图表；串行传输；温度报警

目录

1引言 1

1.1选题背景以及研究意义 1

1.2国内外研究现状 2

2概述 5

2.1多点温度采集系统概述 5

2.2本设计方案思路 6

2.2.1器件的选型 6

2.2.2软件方案思路 6

2.3研发方向和技术关键 7

2.4主要技术指标 7

3硬件设计 8

3.1串口通信模块 8

3.2温度传感器模块 9

3.3单片机模块 14

4软件设计 16

4.1总体方案 16

4.2程序流图 18

4.3状态分析 20

4.4deal状态模块分析 24

4.5界面设计 25

5调试 27

5.1单片机驱动程序调试 27

5.2labview界面调试 27

5.3联合调试 27

6结论 30

参考文献 31

1引言

1.1选题背景以及研究意义

工业生产中有很多重要的监测参数，其中之一就是温度，温度在产品生产与加工具有至关重要的作用，不仅影响产品的质量高低，也影响到产品生产线的安全问题。因为单独的温度采集技术很难再短时间内实现质的飞跃，所以在计算机技术和通信技术的取得长足的发展之后，温度检测系统的发展有了新的灵感。结合互联网技术的发展设计出一个更好的温度采集系统是大势所趋。

温度采集领域的研究相对还是比较完善的，比如工业就采用非接触式测温方法，利用了热胀冷缩原理，压力温度原理，热效应法等方法监测温度。所以温度检测研究领域开始就温度采集技术与其他技术的结合来达到更强大功能的想法不断提出，其中最引人注目的就是引入虚拟仪器技术这一最新技术，让温度采集系统进入到了一个新时代，基于虚拟仪器的温度监测系统不断涌现。基于Labview的多点温度采集系统就是在这个阶段诞生，而后不断完善。本系统的研究意义在于它相较于以往的温度采集系统更为便捷，它成本低廉，但是能高效的实现目标，并且可以应用到很多场景中。而且根据具体的需要，本系统可以很快速的做出更多的扩展，比如通过采集到的数据制图分析，设计告警系统，而且也可以带入其他的数据信息，比如湿度，速度等等数据。尽管研究趋于成熟，但也十分具有研究很实际应用的意义，并且学习起来由于图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式，能够得到更直观的体验。

随着技术的不断发展，虚拟仪器技术应运而生。虚拟技术就是方便通过强大的模块化硬件，与软件的灵活修改来完成各种测试、测量和自动化的应用以达到自己的目的