本系统-AVR与虚拟仪器

基于 LabVIEW 的串口温度监控系统设计张兴成 20241001168摘要：本系统利用 DS18B20 数字温度传感器和 Atmel 公司生产的 AVR 系列 ATmega16 单片机采集被测环境温度，将测得的数据经串口传给计算机。计算机利用 LabVIEW 的 VISA 读取串口数据并进行处理和显示，实现基于 VISA 的串口温度采集监控。关键词：DS18B20 温度传感器 AVR 单片机 VISA 串口1、 概述实时数据采集是工业控制系统中必不可少的组成部分，是进行工业分析，工业处理和工业控制的依据。近年来由于大规模集成电路、单片机、计算机等在工业控制领域中的广泛应用，数字化的数据采集成为必定。这就对传感器的 A/D 性能，单片机的数据采集、处理和传输性能，计算机接口与通信技术提出了更高的要求。本系统采纳 Atmel 公司生产的高速 8 位单片机 AVR 系列 ATmega16 单片机作为温度数据采集和传输的主控芯片，温度传感器采纳单总线方式的集成数字温度传感器 DS18B20 。采集得到的数据利用单片机经串口通讯的方式传输至计算机的串口。计算机上位机软件采纳数据处理能力超强的 LabVIEW 软件编写，利用其所带的 VISA 驱动进行串口的数据采集和处理，实现基于 VISA 的串口温度采集监控。2、 硬件设计AVR 单片机是 1997 年由 ATMEL 公司研发出的增强型内置 Flash 的 RISC(Reduced Instruction Set CPU) 精简指令集高速 8 位单片机。AVR 的单片机可以广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪器仪表、通讯设备、家用电器等各个领域，它与 51 单片机、PIC 单片机相比具有一系列的优点：1：在相同的系统时钟下 AVR 运行速度最快；2: 芯片内部的 Flsah、EEPROM、SRAM 容量较大；3：所有型号的 Flash、EEPROM 都可以反复烧写、全部支持在线编程烧写(ISP)；4：多种频率的内部 RC 振荡器、上电自动复位、看门狗、启动延时等功能，零外围电路也可以工作；5：每个 IO 口都可以以推换驱动的方式输出高、低电平，驱动能力强；6：内部资源丰富，一般都集成 AD、DA 模数器、PWM、SPI、USART、TWI、I2C 通信口、丰富的中断源等。目前支持 AVR 单片机编译器的语言主要有汇编语言、C 语言、BASIC 语言等。其中 C 编译器主要有 CodeVisionAVR、AVRGCC、IAR、ICCAVR 等，C 语言编译器由于它具有功能强大、 运用灵活、代码小、运行速度快等先天性的优点，使得它在专业程序设计上具有不可代替的地位。DSl8B20 数字温度计...