本项目开发了一种基于DS18B20传感器和LabVIEW软件的多功能温度采集系统。该系统能够实时、准确地监测环境温度，通过图形化界面直观展示数据，并支持数据分析与存储功能。适用于工业、科研等领域。
### 基于DS18B20和LabVIEW的多路温度采集系统
#### DS18B20温度传感器简介
DS18B20是一种由Dallas Semiconductor生产的数字温度传感器，具有高度集成化和简单易用的特点。它采用单总线协议通信，只需要一个数据引脚就可以与微控制器进行数据交换，极大地简化了电路设计。
- **单总线的读写时序**：DS18B20采用单总线通信方式，这意味着所有通信都是通过一根数据线完成的。为了确保数据正确传输，必须遵循特定的时序要求。读写时序包括复位脉冲、写入字节和读取字节等基本操作。
- **传感器的常用命令**：
- 复位命令：用于初始化总线，确保DS18B20处于准备状态。
- ROM命令：用于识别和选择特定的DS18B20设备。
- 功能命令：包括启动温度转换、读取温度寄存器等。
- **测量方案设计**：考虑到DS18B20的特性，通常采用分步式测量方案。系统会发送复位脉冲以初始化总线，然后根据需要选择特定的DS18B20设备，并启动温度转换。一旦转换完成，通过读取寄存器获取温度值。
#### 虚拟仪器及其编程语言LabVIEW
LabVIEW是一种图形化的编程语言，特别适合于信号处理、测试测量和数据采集等应用领域。它提供了丰富的工具库，可以轻松地构建复杂的控制系统和测量系统。
- **LabVIEW程序的执行顺序**：LabVIEW程序（VI）通常包含前面板和框图两个主要部分。前面板用于设计用户界面，而框图则是程序逻辑的表示。程序的执行顺序由数据流模型决定，即数据流动的方向决定了代码的执行顺序。
- **LabVIEW中的数据类型**：LabVIEW支持多种数据类型，包括布尔型、数值型和字符串型等。此外，还支持复杂的数据结构如数组和簇，这使得处理大量数据变得更加灵活。
- **LabVIEW程序的功能设计**：在设计LabVIEW程序时，应首先明确程序的目标和功能需求。例如，在本项目中需要构建串口通信模块来发送命令并接收数据；设计数据处理模块以解析温度数据，并且创建用户界面以便于数据显示。
#### 系统的总体设计
该系统主要包含两大部分：单片机控制部分与LabVIEW软件部分。
- **单片机控制部分**：
- 单片机作为中间层，负责操作DS18B20传感器如温度测量、数据读取等，并将这些数据通过串口传输给LabVIEW。
- 硬件设计：硬件包括单片机、DS18B20传感器以及必要的接口电路。
- 单片机程序设计：
- 主程序结构：主要负责初始化硬件资源，设置串口参数并读取温度数据等任务。
- 温度采集程序：控制DS18B20进行温度测量，并读取相关数据。
- 增加删除通道程序：允许用户动态添加或移除传感器。
- 搜索序列号程序：用于识别每个DS18B20设备的唯一序列号，从而区分不同的传感器。
- **LabVIEW软件部分**：
- 程序界面设计直观易用的用户界面对实时温度数据进行显示；
- 程序预处理包括串口初始化、参数读取和表格初始化等。
- 温度采集：从单片机接收温度信息并进行相应的处理。
- 数据保存与读出功能，将收集到的数据存储至文件或从中读取历史数据记录。
- **系统特点**：该系统的最大特点是能够支持多个DS18B20传感器同时运行，并且可以方便地增加或删除这些设备而不影响现有数据的完整性。
基于DS18B20和LabVIEW的多路温度采集系统为温度监测提供了一个灵活高效的解决方案，不仅简化了硬件设计还通过图形化编程实现了数据的有效管理和分析。
5星
