基于LabVIEW的无线温度测控电路设计_温度传感器电路

　　该温度测控系统主要由计算机、单片机、温度测量电路、温度控制电路以及无线通信电路组成。TMPll2温度传感器进行温度采集，将温度数字量传送给 P89LV51RD2后，通过数码管LED电路进行现场温度显示。同时，P89LV51RD2将温度数据通过无线通信模块SZ05发送给远程计算机，运行于PC机上的LabVIEW控制平台对温度进行实时显示，并进行数据处理、温度报警及数据存储等。另外，控制平台采样输入信号，利用LabVIEW中的 PID控制器进行PID控制，将控制量通过无线模块发送给单片机，单片机输出控制量实现温度控制。

　　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。

　　温度测控系统以低功耗的单片机系统为采集模块，代替了价格昂贵的数据采集板卡，成本低，并以LabVIEW开发的软件平台进行温度处理与控制，与传统仪器相比，具有界面友好、易于操作及扩展性强等特点。本系统可以作为教学实验系统的一部分，嵌入到虚拟仪器实验平台中，供学生学习 LabVIEW编程以及虚拟仪器与单片机的通信。另外，可以将多个节点进行组网，形成一个分布式无线网络，实现多点温度测量与控制，具有良好的应用前景。

　　电路原理：过零同步脉冲是一种50Hz交流电压过零时刻的脉冲，可使可控硅在交流电压正弦波过零时触发通导。过零同步脉冲由过零触发电路产生，更详细的电路图如图所示。在该图中，电压比较器LM311用于把50Hz的正弦交流电压变成方波。方波的正边沿和负边沿分别作为两个单稳态触发器的输入触发信号，单稳态触发器输出的两个窄脉冲经二极管或门混合后就可得到对应于交流220V市电的过零同步脉冲。此脉冲一方面作为可控硅的触发同步脉冲加到温度控制电路，另一方面还作为计数脉冲加到8031的T0和T1端。