2．2 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。

2．3 无线通信电路
    无线通信电路采用上海顺舟网络科技有限公司的SZO5系列ZigBee无线数据通信模块来实现。该模块提供RS232、RS485和TTL三种接口标准，传输距离可达100～2 000m。为了提高开发效率，采用该模块的RS232接口，实现单片机与计算机的串行无线通信，使得软件编程变得简单。若系统对距离并无要求，只需使用1根串口线便能实现单片机与计算机的通信，而不必更改软件设计，通用性强，适合各种应用场合。

3 系统软件设计
3．1 上位机软件设计
    上位机软件采用LabVIEW图形化编程语言来完成控制平台的设计。LabVIEW提供了一个非常简洁直观的图形化编程环境，设计者可以轻松组建测量系统，构造友好美观的操作界面，无需编写繁琐的计算机程序代码，大大简化了程序设计，提高开发效率。
    图3给出了上位机LabVIEW控制平台的温度监控界面(正在进行温度采集显示时的界面)。采用模块化设计思想，该系统主要由数据采集与显示、数据处理与报警、数据存储及PID控制等模块组成。用户通过鼠标在界面上操作，便可实现温度的采集、显示、处理、报警、保存及控制等功能。

    (1)数据采集与显示模块
    数据采集与显示模块主要是通过计算机串口及无线通信模块接收单片机发送来的温度数据，并进行实时显示。为了保证计算机与单片机的顺利通信，首先应进行串口初始化，如设置串口号COMl、波特率9600、8个数据位、1个停止位，无奇偶校验及流控制。程序运行时，单击
“开始采集”按钮，系统便能接收到单片机发送来的温度数据，通过温度仪表控件显示当前采集到的温度值。此外，数据采集模块所接收到的是一组离散的温度信号值，通过波形图表显示控件进行逐点显示并连线，可绘制出温度趋势曲线，拖动曲线图右下方的滑块，并可查看历史温度曲线。
    (2)数据处理与报警模块
    数据处理主要实现对采集到的温度数据进行直方图统计。单击系统界面上的“创建直方图”按钮，系统便执行相应程序对温度数据进行统计，在波形图控件中显示温度直方图，便于用户进行统计分析。
    温度报警模块主要实现高温报警和低温报警。用户在系统界面中设置温度上下限值，当实际温度大于温度上限或小于温度下限时，系统通过指示灯给出高温报警(红灯亮)或低温报警(黄灯亮)，提示用户温度超限，以确保人员及设备安全。

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