基于AD590的虚拟测温系统设计.doc

毕 业 设 计学生姓名： 黄晓倩 学 号： 090803215 学 院： 电气工程学院 专 业： 测控技术与仪器 题 目： 基于AD590的虚拟测温系统设计 指导教师： 宋哲英（教授） 评阅教师： 2013 年6 月 河北科技大学毕业设计（论文）成绩评定表姓 名黄晓倩学 号090803215成 绩专 业测控技术与仪器题 目基于AD590的虚拟测温系统设计指导教师评语及成绩 指导教师： 年 月 日评阅教师评语及成绩 评阅教师： 年 月 日答辩小组评语及成绩答辩小组组长： 年 月 日答辩委员会意见 学院答辩委员会主任： 年 月 日 注：该表一式两份，一份归档，一份装入学生毕业设计说明书（论文）中。

毕 业 设 计（论文） 中 文 摘 要 首先简单介绍虚拟温度测量系统研究的背景、目的及意义，给出了虚拟温度测量系统总体方案的设计，然后对数据采集模块和LABVIEW的软件模块进行了设计基于LabVIEW为软件平台，通过AD590温度传感器进行温度测量有效地运用了LabVIEW虚拟仪器技术，将诸多重要步骤都在配备硬件的普通PC电脑上完成，与传统的温度测量仪表相比，该系统具有结构简单、成本低、构建方便、工作可靠等特点．具有较高应用价值，是虚拟仪器技术应用于温度测量领域的一个典型范例关键词：温度测量；LabVIEW虚拟仪器；AD590毕 业 设 计（论文） 外 文 摘 要Title Design of virtual measurement system based on AD590 AbstractThis paper first introduces the virtual temperature measurement system research background, purpose and significance, gives the design scheme of virtual temperature measurement system, and then the software module of data acquisition module and LABVIEW is designed. Based on the LabVIEW software platform, temperature measurement by AD590 temperature sensor. The effective use of LabVIEW virtual instrument technology, many important steps are completed in the ordinary PC computer hardware, compared with the traditional temperature measurement instrument, this system has the advantages of simple structure, low cost, convenient construction, reliable. It has high application value, is a typical example of the application of virtual instrument technology in the measurement of temperature field.Keywords： temperature measurement；LabVIEW virtual instrument；AD590本科毕业设计 第 Ⅰ 页 共 Ⅰ 页目 录 1 绪论……………………………………………………………………………………………………11.1 课题研究的背景………………………………………………………………………………… 11.2 温度检测系统发展的现状………………………………………………………………………11.3 课题研究的意义………………………………………………………………………………… 32 虚拟仪器及LABVIEW简介……………………………………………………………………… 42.1 虚拟仪器的基本概念…………………………………………………………………………… 42.2 虚拟仪器的特点及应用………………………………………………………………………… 42.3 LabVIEW的简介…………………………………………………………………………………… 53 系统总体方案及硬件电路设计………………………………………………………………… 83.1 系统总体方案………………………………………………………………………………………83.2 硬件电路设计…………………………………………………………………………………………84 温控系统软件设计…………………………………………………………………………………114.1 登录系统设计…………………………………………………………………………………… 114.2 数据采集模块的设计……………………………………………………………………………134.3 数据存储模块…………………………………………………………………………………… 194.4 历史数据查看模块…………………………………………………………………………………205 系统调试…………………………………………………………………………………………… 225.1 程序的运行……………………………………………………………………………………… 225.2 程序调试技术…………………………………………………………………………………… 225.3 系统的运行……………………………………………………………………………………… 23结论……………………………………………………………………………………………………… 26致谢……………………………………………………………………………………………………… 27参考文献…………………………………………………………………………………………………28 本 科 毕 业 设 计 第 15 页 共 32 页1 绪论1.1　本课题研究背景在工业生产和科学实验过程中，温度是需要测量和控制的重要参数之一。

随着工业生产自动化程度越来越高，对温度的测量越来越普遍，而且对温度测量的要求也越来越高口由于测温时的会受到各种干扰，影响了测温精度，需要进行滤波传统测温仪一般都是通过硬件电路实现，这样就存在电路复杂、成本较高、性能不够稳定等问题 另外除了要显示实时温度外，往往还要能够方便的实现报警、显示温度变化趋势、对所测温度进行一定的统计分析等功能因此传统的以硬件为主的测温系统在很多场合已不能适应现代测温的要求以虚拟仪器为代表的虚拟测试技术可以较好的解决这些问题虚拟仪器是利用PC计算机显示器(CRT)的显示功能模拟传统仪器的控制面板，以多种形式表达输出检测结果，利用PC计算机强大的软件功能实现信号数据的运算、分析、处理，由I／O接口设备完成信号的采集、测量与调理，从而完成各种测试功能的一种计算机仪器系统[1]1.2 温度检测系统发展的现状当前，主要的温度仪表,如热电偶、热电阻及辐射温度计等在技术上已经成熟，但是，它们只能在传统的场合应用，尚不能满足许多领域的要求，尤其是高科技域因此，各国专家都在有针对性地竟相开发各种新型温度传感器及特殊与实用测温技术[2]以下介绍几种温度检测系统1.2.1 基于集成温度传感器AD590的单片机测温系统单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛，对各种测量仪器、测量装置的测量精度要求也越来越高，尤其是对温度的测量非但要准确，而且需读取数值更直观更方便。

随着科学研究、工业和家用电器等方面对测温和温控的需要，各种新型的集成电路温度传感器不断被研制出来尤其是温度传感器AD590是一种价格低廉、精度高的温度传感器，其特点是测量误差小，价格低，响应速度快，传输距离远，体积小，微功耗，适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准，外围电路简单基于AT89C51单片机和温度传感器AD590的测温系统，电路简单，易于实现，系统组成框图如图1.1所示温度传 感器信号放大及A/D转换电路驱动译码显示电路主控制电路（AT89C51） 图1.1 系统框图 该系统由四个基本模块组成：即传感器部分，信号放大及A/D转换部分，主控制电路部分，驱动译码显示部分温度传感器选择的是AD590集成温度传感器，其特点是在较宽的温度范围内具有良好的线性[3] 1.2.2 基于ARM的分布式光纤测温系统分布式光纤测温系统是实现对测温目标实时全方位检测的系统系统不仅精度高、而且可以长距离多点位监控，广泛应用于工农业、电力、航空航天等领域传统的分布式光纤测温系统由于主系统体积较大，加上长距离测温光纤，使得系统缺乏便携性；另外系统采用的高速采集卡十分昂贵，这方面也限制了系统的推广使用。

随着嵌入式处理器的快速发展，也为嵌入式处理器引入分布式光纤温度传感系统提供新的机遇因此提出了基于ARM的分布式光纤测温系统，不仅提高了系统的移动性，同时也降低了系统成本，新型系统应用前景更大[4]1.2.3 基于LabVIEW的测温系统现代仪器仪表技术是计算机技术和多种基础学科紧密结合的产物 随着微电子技术、计算机技术、软件技术、网络技术的飞速发展,新的测试理论、测试方法、测试领域以及新的仪器结构不断出现，在许多方面已经冲破了传统仪器的概念，电子测量仪器的功能和作用发生了质的变化在此背景下，1986年美国国家仪器公司提出了虚拟仪器(VirtualInstrument,VI)的概念[5]虚拟仪器是在PC基础上通过增加相关硬件和软件构建而成的、具有可视化界面的可重用测试仪器系统.和传统仪器相比，虚拟仪器具有巨大的优越性作为现代仪器仪表发展的方向，虚拟仪器已迅速发展成为一种新的产业美国是虚拟仪器的诞生地，也是全球最大的虚拟仪器制造国国内虚拟仪器研究的起步较晚，最早的研究也是从引进消化NI的产品开始但经过多年研究，我国已经在虚拟仪器开发方面形成了自己的特色[6]基于LabVIEW 技术的温度检测系统组成如图3所示，主要包括硬件和软件两部分。

系统由计算机、数据采集卡、温度传感器和信号调理电路等器件构成系统硬件平台，并以微软操作系统WINXP和LabVIEW虚拟软件为操作平台利用 LabVIEW虚拟软件进行编程，可将传统仪器的专业化功能和。