5.1  单片机程序设计 16

5.2  LabVIEW控制终端设计 20

6  系统仿真调试 27

6.1  LabVIEW调试 27

6.2  与下位机通信 30

6.3  仿真结果电路图 33

附录一 LabVIEW程序框图 38

附录二 软件清单 39

附录三 主程序 39

1  引言

随着虚拟仪器的飞速发展和气象事业的自动化，将虚拟技术和气象要素测量相结合成为可能。将传感器测量到的数据通过数据采集卡采集到计算机，,再利用虚拟仪器开发软件LabVIEW进行编程，向用户提供操作界面和显示界面，实现了环境温度、湿度的数据采集、传送、分析和显示，并向用户提供历史查询。利用虚拟仪器，用户还可以根据自身需求自行改变系统功能，在节省了大量的人力、物力的同时，测量工作也能够更加方便、快捷。单片机有体积小、功耗低、性价比高等特点，在自动化装置、智能化仪器仪表、过程控制和家用电器等领域得到广泛的应用。

本文介绍了一个温度测量记录系统，该系统将单片机与虚拟仪器技术通过串口通信有机结合，具有人机交互性能较强、操作便捷、工作效率高、成本低、控制精度高、实时性强等特点，具有一定的应用价值。

2  虚拟仪器的背景

虚拟仪器作为新兴的仪器仪表，其优势在于用户可自行定义仪器的功能和结构等，且构建容易、转换灵活，它已广泛应用于电子测量、声学分析、故障诊断、航天航空、机械工程、建筑工程、铁路交通、生物医疗、教学及科研等诸多方面。

随着计算机软硬件技术、通信技术及网络技术的发展，给虚拟仪器的发展提供了广阔的天地，国内外仪器界正看中这个大市场。测控仪器将会向高效、高速、高精度和高可靠性以及自动化、智能化和网络化的方向发展。开放式数据采集标准将使虚拟仪器走上标准化、通用化、系列化和模块化的道路。

2．1  温湿度测量系统的发展现状与前景

2．2  课题的主要任务

综合运用计算机、微处理器和温湿度传感器等设计一套温湿度记录系统，该系统具有一个友好的人机界面，运用PC机的串行接口进行数据通信，LabVIEW界面以表格、图形等形式显示数据，并且可以储存，查询，处理数据，可实现导出记录的数据到EXCEL表格，当测量值异常时系统能够报警。

2．3  设计方案要求

（1）测试系统由检测节点和测控终端2部分组成，这2部分通过RS-232串行通信接口连接。

（2）检测节点以AT89S51单片机为核心构成，安装在生产车间，主要完成温、湿度检测、显示、开关量的控制输出、串行通信等功能

（3）测控终端由PC机构成。具有人机对话显示界面，可显示检测结果，可设置温度、湿度控制范围。通过串行接口接收检测节点测试的温、湿度信息，通过串行接口发送温度、湿度控制范围信息。

2．4 系统方案的比较与选择  

方案一：采用单总线的DS18B20的温度传感器和HS110X相对湿度传感器组成测量和控制系统。

方案二：采用集温湿度传感器和A/D转换器于一体的SHT10芯片构成温湿度的测量和控制系统。

由于传统的模拟式温湿度传感器一般不仅要设计信号调理电路，还要进行复杂的校准和标定过程，其测量精度难以保证，并且使用分立的温度传感器和湿度传感器测量电路比较麻烦。而SHT10是具有二线串行接口的单片全校准数字式新型相对湿度和温度传感器，集温湿度传感器和A/D转换器于一体，可用来测量相对湿度、温度和露点等参数，具有数字式输出、免调试、免标定、免外围电路及全互换的特点，使用起来比较方便，且电路简单。该传感器将CMOS芯片技术与传感器技术融合，为开发高集成度、高精度、高可靠性的温湿度测控系统提供了解决方案。