基于LabWindows CVI和MCU的温度采集系统设计
摘 要：设计了一种基于LabWindows/CVI和MCU的温度采集系统。下位机由AT89S51单片机、DS18B20温度传感器、MAX232串口通信模块等组成，上位机采用LabWindows/CVI编程，实现单片机与上位机通信。能够实现对工作现场实时温度采集，数据传输、实时处理、远程温度显示及存储，具有结构简单、显示直观、性价比高等特点。
关键词：LabWindows/CVI；MCU；温度采集
温度是工业生产中常见的被控参数，温度采集与控制广泛应用于冶金、机械、食品、化工等各类工业中，准确、可靠、快速地采集到温度数据可以为工业生产中各类控制系统提供重要的依据。传统温度采集系统多以热电阻、热电偶等为温度敏感元件，它们基本都是先测出电压，再将其转换成相对应的温度，这就显得较为复杂，需要大量的外部硬件支持；线路上传送的是模拟信号易受干扰，随着测温点数量的增加，信号传输线数量也随之增加，导致布线困难、安装、维护和检修的费用增加，软件调试也复杂。本文设计了基于LabWindows/CVI和MCU的多点温度采集系统，多个温度传感器采用单总线连接，大大降低了外部电路的复杂程度，具有节省I/O资源、结构简单、成本低廉、便于总线扩展和方便维护等特点[1]。
1 LabWindows/CVI简介
虚拟仪器（Virtual Instruments）是仪器技术发展出的第四代仪器技术，是当前计算机辅助测试领域中一项重要的技术。随着计算机的发展和各种相关软件的产生、完善，虚拟仪器正在逐渐取代传统的测量仪器而成为测试仪器的主流。虚拟仪器和传统仪器相比，具有性价比高、开发性好、智能化程度高、界面友好、使用方便等优点[2]。
LabWindows/CVI是一个完全的ANSI C开发环境，将功能强大、使用灵活的C语言平台与用于数据采集、分析和显示的测控专业工具有机结合起来，包含了各种总线、数据采集和分析库，同时提供了国内外三百多种仪器的驱动程序，极大方便了虚拟仪器系统的开发，使用户容易生成各种应用程序，开发程序效率高、可靠性好。研发人员可以通过LabWindows/CVI完成监测监控系统、信息采集系统、测试测量系统，迅速研制成相应的虚拟仪器或网络化仪器。
2 系统硬件设计
系统包含监测端和现场两个部分，监测端PC（上位机）主要完成采集数据的显示、存储功能，现场部分利用MCU（AT89S51）完成现场多点温度采集和环境变量控制的工作。在脱离上位机的情况下，下位机也可以独立工作[3]。系统结构如图1所示。