基于无线通信平台VB温度PI控制系统主界面设计

基于VB的无线温度采集系统设计摘要：针对传统温度检测系统中有线数据传输方式存在布线复杂、成本高等问题，设计了一种基于单片机、数字温度传感器DS18B20和无线射频收发芯片nRF905的无线温度检测系统，由单片机、温度传感器、射频收发芯片构成下位机，完成温度的采集以及数据传送，上位机通过无线的方式采集温度信号，并在VB开发的界面上实时显示温度参数。

本系统用单片机对整个测量电路进行管理和控制，使得整个系统智能化、体积小、功耗低、使用电子元件较少，内部配线少，成本低，制造、安装、调试及维修方便。

关键词：温度检测；无线传输； VBWireless temperature acquisition system based on VBAbstract: According to wired data transmission of traditional temperature detecting system existing problem of complexity, higher cost, design a wireless single chip temperature detection system, digital temperature sensor DS18B20 and RF transceiver chip based on nRF905, by single chip microcomputer, temperature sensor, RF transceiver chip computer, complete the collection of temperature and data transmission, computer through the acquisition of the temperature signal in wireless way, and in the VB development of the interface of real-time display of temperature parameters. The system using single chip computer to manage and control the whole measurement circuit, making the whole system of intelligent, small volume, low power consumption, the use of electronic components is less, the internal wiring of small, low cost, manufacturing, installation, debugging and repair convenience. Keywords: Temperature detection; Wireless transmission;VB目录第一章绪论 (1)1.1选题背景及意义 (1)1.2 相关领域的发展现状 (1)1.3 设计方案的概述 (2)1.3.1系统硬件结构 (2)1.3.2系统的设计目标 (3)第二章系统介绍 (4)2.1 传感器的介绍及选择 (4)2.2 微控制器和无线射频模块 (6)2.2.1.微控制器STC89C52 (6)2.2.2无线射频模块 (7)第三章 VB与单片机通信建立 (9)3.1串行通信及RS-232总线 (9)3.2Visual Basic6.0简介 (9)3.3数据库设计说明 (11)第四章总体程序设计 (12)4.1系统总体设计及功能介绍 (12)4.1.1系统人机界面设计 (12)4.1.2 串口通讯设计 (13)4.1.3 背景显示程序设计 (15)4.2 子程序模块设计 (15)4.2.1 参数设置模块设计 (15)4.2.2 数据采集模块设计 (16)4.2.3 数据处理模块设计 (19)4.2.4 实时数据显示模块设计 (20)第五章结论 (22)参考文献： (23)附录VB程序 (24)第一章绪论1.1选题背景及意义温度的测量和控制是许多行业的重要目标，无论是日常的加热，温室种植或谷物仓库，中药仓库，保存的书籍都需要在环境温度条件下指定的线。

引言随着微电子技术、计算机技术、软件技术、网络技术和现代测量技术的迅速发展，一种新型的先进仪器——虚拟仪器成为当前系统研究的热点。

虚拟仪器的出现开辟了仪器技术的新纪元，它是多门技术与计算机技术结合的产物，其基本思想逐步代替仪器完成某些功能，如数据的采集、分析、显示和存储等，最终达到取代传统电子仪器的目的。

虚拟仪器通过软件开发平台将计算机硬件资源与仪器硬件有机地融为一体，把计算机强大的数据处理能力和仪器硬件的测量、控制能力结合在一起，通过软件实现对数据的显示、存储及分析处理,并通过交互式图形界面实现系统控制和显示测量数据，并使用框图模块指定各种功能。

采用集成电路温度传感器和虚拟仪器方便地构建一个测温系统，且外围电路简单，易于实现，便于系统硬件维护、功能扩展和软件升级。

本设计利用LabVIEW作为语言开发平台，设计了一个温度控制系统，并利用计算机串口与下位机串行通讯，能实现温度的实时测量与控制。

1 绪论现代计算机技术和信息技术的迅猛发展，冲击着国民经济的各个领域，也引起了测量仪器和测试技术的巨大变革。

人们曾为测量仪器从模拟化、数字化到智能化的进步而欣喜，也为自动测试技术的日新月异的发展所鼓舞，当今虚拟仪器技术的出现又使得测量仪器进步入了高科技的殿堂。

与传统的仪器不同，虚拟仪器（virtual instrument）是基于计算机和标准总线技术的模块化系统，通常它是由控制模块、仪器模块和软件组成，在虚拟仪器中软件是至关重要的，仪器的功能都要通过它来实现，因此软件是虚拟仪器的核心，―软件就是仪器‖，从本质上反映了虚拟仪器的特征。

从构成方式上讲，虚拟仪器可分为四大类：GPIB体系结构、PC-DAQ体系结构、VXI体系结构和PXI体系结构。

GPIB体系结构是通过GPIB总线将具有GPIB接口的计算机和仪器集成的测试系统。

其优点是用户可以充分利用自己的计算机和仪器资源，且组建方便灵活、操作简单，曾是国际流行的自动测试系统。

目录第一章绪论 (1)1.1温度控制系统研究背景 (1)1.2PLC概况 (2)1.3组态软件 (2)1.3.1组态的定义 (2)1.3.2MCGS软件的特点 (2)1.3.3MCGS软件组成部分 (3)1.4研究主要内容 (3)第二章硬件电路的设计 (4)2.1控制系统结构图 (4)2.2系统结构组成 (4)第三章 MCGS组态软件设计 (5)3.1监控系统功能设计 (5)3.1.1组态软件的设计要求 (5)3.1.2组态功能设计 (5)3.2MCGS组态界面设计 (6)3.2.1工艺流程监控 (6)3.2.2组态测试 (7)第四章系统测试 (10)4.1各种参数的响应曲线图 (10)4.2曲线分析 (12)第五章总结 (13)参考文献 (14)第一章绪论1.1 温度控制系统研究背景温度与人们的生存生活生产息息相关。

从古人类的烧火取暖，到今天的工业温度控制，处处都体现了温度控制。

随着生产力的发展，人们对温度控制精确度要求也越来越来高，温度控制的技术也得到迅速发展。

各种温度控制算法如：PID温度控制，模糊控制算法，神经网络算法，遗传算法等都应用在温度控制系统中。

传统的温度控制器多由继电器组成的，但是继电器的触点的使用寿命有限，故障率偏高，稳定性差，无法满足现代的控制要求。

而随着计算机技术的发展，嵌入式微型计算机在工业中得到越来越多的应用。

将嵌入式系统应用在温度控制系统中，使得温度控制系统变得更小型，更智能。

随着国家的“节能减排”政策的提出，嵌入式温度控制系统能够降低能耗，节约成本这一优点使得其拥有更加广阔的市场前景，而PLC就是最具代表性的一员。

目前智能温度控制系统广泛应用于社会生活、工业生产的各个领域，适用于家电、汽车、材料、电力电子等行业，成为发展国民经济的重要热工设备之一。

在现代化的建设中，能源的需求非常大，然而我国的能源利用率极低，所以实现温度控制的智能化，有着极重要的实际意义。

温度控制系统在国内各行各业的应用虽然已经十分广泛，但从温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同日本、美国、德国等先进国家相比有着较大差距。

摘要当今社会，采用无线通信技术的工控产品很多，有的采用扩频通信原理；有的采用RF调频通信原理。

根据发射功率的不同，无线通信的距离也各不相同。

也有很多公司开发出了应用于不同场合的无线数传模块，大大方便了无线通信测控系统的设计，可以减少有线设备在连线上的麻烦，同时也可以节省空间，故障检修方便，必定会成为未来工业现场的一个发展方向同时也给使用者带来了极大的方便。

无线通信网络，由于其特有的非接线通信方式的优点，广泛应用于特定地理位置（如山区、油田和水利设施等）的现场遥测遥控领域。

尤其在分布距离较远且数据传输量不大时，无线通信控制网络的优势更为明显。

因此研究无线通信在工业控制中设备的连接、通信协议、数据采集等技术的应用具有相当重要的现实意义。

本实验可以实现多种液体的混合，包括其中每种液体的配比，混合液的搅拌时间，固定混合液的总质量，超过固定值后液体即可停止注入，混合液的排放，及相关数据的采集和保存，同时也可调用根据经验已经保存的混合液的配比。

它基于牛顿工控模块搭建实现的，其中包括无线收发模SST900EXT、单路模拟量输入模块7012,、数字量模块7044、模拟量输出模块7021、液体混合实验箱。

在PC机上使用vb编程软件编制上位机界面，无线模块与上位机通过RS-232方式连接，其他设备通过简单的连线整个模拟液体混合控制系统的搭建，此系统关键字：无线通信，牛顿工控模块，液体混合控制系统。

目录1基础知识 (1)1.1牛顿模块的概述 (1)1.2 牛顿-7000系列模块的特点 (1)2系统设计 (2)2.1设计原理 (2)2.2设计方案 (2)2.3 设计流程图 (2)3硬件设计 (4)3.1试验箱介绍 (4)3.2 牛顿工控模块搭建 (4)3.3 液体混合控制原理图 (5)3.4实验连线图 (6)4 软件设计 (7)4.1 VB简介 (7)4.2 登陆界面、主界面、数据显示及采集界面设计 (8)4.3 各个功能模块设计 (10)4.31模拟进料通道和搅拌模块 (10)4.32 数据输入及选择模块 (10)4.33 显示及输出模块 (11)4.34 基本设置模块 (11)5 调试及运行结果 (12)5.1调试 (12)5.2 运行结果 (12)6总结 (13)7 参考文献 (14)1基础知识1.1牛顿模块的概述牛顿-7000是远程数据采集模块，提供了A/D,D/A,DI/DO,Timer/Counter(定时器、计数器)以及其它一些便携功能模块，赚为工业现场数据采集与控制而设计。

2019年12月基于无线通讯技术多功能智能温控系统的设计刘旭，刘威扬（吉林建筑科技学院，吉林长春130114）【摘要】通过人们近些年对于生活的层次的提高，人们更加追求其方便网络的操作便捷性的一体化，新的时代在进步，在我们生活的各个领域中都有物联网高级技术的涉及，这使得我们的生活中越来越智能化，本文设计了多功能智能温控系统，通过使用各类传感器，以及由无线WiFi网络接收模块来实现所述控制命令，目的是使用户在APP/PC端接收到天气预报信息，使其体现智能化的控制，本设计是由一个智能网络的控制与传输的一个智能温控系统，与传统的恒温控制器相比，多功能智能温控器实现了智能化、人性化的智能温控，降低了能耗，节约了电费。

在最大限度节约能源的前提下，享受舒适的生活环境。

【关键词】WiFi通信；智能温控器；多功能；智能化【中图分类号】TP273【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2019）12-0123-02温度与人们的日常生活联系十分紧密,从原始社会的“雷击木”保存火苗,到现如今的调节温度,在现代调节温度随处可见。

然而,随着时代的进步,人们对温度控制的精度和多功能操作的要求越来越高,温度控制技术也得到了迅速的发展[1]。

1无线通讯技术的发展随着信息时代的到来,现代技术越来越重要,已成为人们生活中不可替代的角色。

随着生活水平的提高,人们对日益多样化的需求,这使得技术的重要性得到凸显,在这样一个重要的技术背景下,通信技术的发展无疑是影响最大、关联最紧密的技术[2]。

但是伴随着远程数据采集量的增加,在有线传输成本不断增加的同时,人们也逐渐认识到无线传输的必要性。

在无线通信领域,我们在过去几年取得了很大进展,例如蓝牙, WiFi,4G/5G,因此,无线通信网络更经济、更易操作、更方便。

因此,如果我们能够了解无线通信的基本原理和这些技术的特点,我们就能更好地完成无线数据的采集。

2智能温控系统功能温度传感器是测量温度检测设备的核心部分,是采用微分先行的控制算法,通过开关阀位控制功能,使其各种类别的传感器、变送器相互配合使用,能实现物理量的测量和显示,并能配合各种执行机构进行PID调节、微型控制。

温度实时监控系统的设计2008年4月摘要本论文简要的阐述了温度监控系统的现状与发展趋势和各个模块实现的设计方案。

硬件部分，我们采用DS18B20芯片实现温度采集模块。

利用AT89S51的高密度、非易失性存储和兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，使其作为单片机控制模块的核心。

在数据传输模块我们选择MAX232实现单片机与PC的过渡桥梁作用。

软件部分，用单片机汇编语言与VB相结合并利用PC机串口通信技术，编写了双方的通信协议方便数据交换，并且PC机与单片机通信比较稳定。

本系统的温度监控部分主要在PC上操作，它采用Click事件来实现通信指令的触发，利用MSComm控件里的OnComm事件来实现PC机通过串口与单片机通信功能。

本设计不仅可以在图形界面下方便的查看外设温度，而且能够进行多路选择查看或单路查看等功能。

关键词：温度实时监控；DS18B20；VB；MSComm；AbstractThe present paper brief elaboration temperature supervisory system's present situation and the trend of development and each module realized design proposal.The system hardware part，we use DS18B20 the chip to realize the temperature gathering module. Using AT89S51 high density，non-volatility memory and compatible standard MCS-51 command system and 80C51 pin structure，causes its achievement monolithic integrated circuit control module the core .We choose MAX232 in the data transmission module to realize the monolithic integrated circuit and the PC transition bridge role.Software aspect，unify and use the PC machine serial port communication with the monolithic integrated circuit assembly language and VB has as compiled the bilateral communication protocol convenient data exchange and PC machine and the monolithic integrated circuit correspondence are quite stable.This system's temperature monitoring part mainly operates on PC. It uses the Click event to realize correspondence order triggering and controls in using MSComm the OnComm event to realize PC machine through the serial port and the monolithic integrated circuit correspondence function. This design not only may the examination peripheral device temperature which facilitates under the graphical interface but also can carry on multi-channel functions and so on choice examinations or single-channel examination.Key words: Temperature real-time monitoring; DS18B20; VB; MSComm；目录1 引言 (1)2 总体设计 (2)2.1方案比较 (2)2.1.1温度传感器的选择 (2)2.1.2 控制器的选择 (3)2.1.3 数据串行通信的接口标准 (3)2.1.4 WINDOWS编程语言选择 (4)2.2系统设计方案简介 (4)3 硬件设计 (6)3.1温度采集模块 (6)3.1.1 DS18B20芯片介绍 (6)3.1.2 DS18B20芯片与AT89S51连接 (10)3.2单片机控制模块 (10)3.2.1 AT89S51芯片介绍 (11)3.2.2 芯片HD7279A简介 (11)3.2.3 HD7279A与AT89S51的连接 (11)3.3数据传输模块 (12)4 系统软件设计 (14)4.1单片机模块软件设计 (14)4.1.1 主程序设计 (14)4.1.2 温度采集子程序设计 (15)4.1.3 串口中断子程序设计 (15)4.2PC机人机交互模块设计 (16)4.2.1 系统工作流程 (17)4.2.2 系统界面设计 (17)4.2.3 全局变量和各控件的设置 (18)4.2.4 通讯程序设计 (19)4.2.5 接收信息设计 (21)4.2.6 发送信息设计 (23)4.2.7下拉列表初始化 (24)5 结束语 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录1 系统实物图 (29)附录2 实验原理图 (30)附录3 毕业设计作品说明书 (31)1 引言随着计算机技术的发展和成熟，计算机的应用也越来越广泛。

收稿日期:2003-09-03作者简介:江　敏(1971-),女,讲师,硕士.文章编号:1671-7333(2004)01-0061-03基于VB 的实时控制系统软件设计江　敏,钱　平(上海应用技术学院机械与自动化工程学院,上海　200235)摘要:　以温度控制系统为例,介绍了如何利用Visual Basic 构建PID 控制器,并利用DLL 技术实现输出输入接口的操作。

关键词:　Visual Basic ;Borland C ++Builder ;DLL 实时控制系统;I/O 操作中图分类号:TP 311.131 文献标识码:　AProgramming for the Realtime Control System Based on Visual BasisJ IA N G M i ng ,Q IA N Pi ng(School of Mechanical and Automation Engineering ,Shanghai Intitute of Technology ,Shanghai 200235,China )Abstract :This paper details how to program the software of a real time control system based on visual basic ,including how to design PID controller and how to realize I/O operation.Key words :visual basic ;Borland C ++Builder ;DLL ;real time control system ;I/O 随着工业技术的飞速发展,不仅对控制系统的控制精度的要求越来越严,而且对系统的人机互动的要求也越来越高,利用VB 的强大的图形界面功能,开发出一套对温度的实时控制系统,用于标准件制造流程中回火炉的温度控制。

一无线通信网络简介1 无线通信控制网络无线通信网络，由于其特有的非接线通信方式的优点，广泛应用于特定地理位置（如山区、油田和水利设施等）的现场遥测遥控领域。

尤其在分布距离较远且数据传输量不大时，无线通信网络的优势更为明显。

目前，采用无线通信技术的工控产品很多，有的采用RF调频通信原理；有的采用扩频通信原理。

根据发射功率的不同，无线通信的距离也各不相同。

也有很多公司开发出了应用于不同场合的无线数传模块，大大方便了无线通信测控系统的设计。

考虑到试验系统的要求及实际应用情况，我们选用了威达（ICP）的牛顿无线通信模块和工控模块开发无线通信控制网络实验平台。

威达（ICP）公司是著名的工控产品研发和生产公司，其公司生产的工业控制计算机、数据采集卡和工控模块都是目前工控行业的主流产品。

尤其是工控模块产品，由于性价比高、组合使用方便，深受用户好评。

典型的无线通信控制网络分布式控制系统见图1-1所示。

图1-1 典型无线通信控制网络2 Visual Basic介绍2.1 Visual Basic 6.0简介Visual Basic(简称VB)是Microsoft公司为开发Windows应用程序提供的强有力的开发环境和工具，它是具有很好的图形用户界面的程序设计语言，采用面向对象和事件驱动的程序设计两种新机制，把过程化和结构化编程结合在一起。

程序开发图形化的构思使开发者非常容易地创建一个窗体(Form)，再从VB工具箱中选择一些控件放入窗体中，无需编程设计界面。

界面设计面向对象，容易完成，但是应用程序的过程部分却不是面向对象的，然而VB具有事件驱动方法，使开发者容易地完成界面设计和代码编写。

VB使用方便，具有Windows开发环境所支持的一些主要功能：1.创建各种程序对象，如文本框和命令按钮等。

2.创建多个多种类型的窗口，如窗体等。

3.实时地响应光标和键盘事件，如鼠标选中的事件过程等。

4.可根据需要显示或隐藏各种对象，如命令按钮可不见。

基于VB的计算机温度采集系统设计与实现本系统用单片机对整个测量电路进行管理和控制,使得整个系统智能化、体积小、功耗低、使用电子元件较少,内部配线少,成本低,制造、安装、调试及维修方便。

该系统中单片机作为下位机,完成测温任务,测量结果可在本地显示,也可通过下位机与上位机(PC机)通讯,给出结果和提示信息。

而上位机与下位机大多是通过PC机的RS-232串行接口实现通信。

VisualBasic是可视化面向对象的采用事件驱动技术的结构化程序设计语言,本系统上位机是在Windows本系统用单片机对整个测量电路进行管理和控制,使得整个系统智能化、体积小、功耗低、使用电子元件较少,内部配线少,成本低,制造、安装、调试及维修方便。

该系统中单片机作为下位机,完成测温任务,测量结果可在本地显示,也可通过下位机与上位机(PC机)通讯,给出结果和提示信息。

而上位机与下位机大多是通过PC机的RS-232串行接口实现通信。

Visual Bas ic是可视化面向对象的采用事件驱动技术的结构化程序设计语言,本系统上位机是在Windows环境下利用Visual basic开发微机通信程序。

2 系统基本原理系统结构如图1所示，其中，计算机要求能够运行Windows98或更高版本)操作系统和开发环境VB6.0，具有标准的RS232串口，主要功能为数据采集处理和系统控制，是人机交互的平台。

现场温度采集点共有4路,采用AD590采集温度送到单片机的A/D转换器转入端,测量范围最大值为50度,单片机定时采集温度信号，并按串行通信协议打包构成数据帧。

在微机中采用VB6.0编程，并选用MS COMM控件进行串行口通讯。

MSComm控件是Microsoft提供的扩展控件,用于支持VB程序对串口的访问,同时支持查询方法和事件驱动通讯的机制。

事件驱动通讯是交互方式处理串口事务的一种非常有效的方法,特别适合Windows程序的编写。

因此用其实现微机串口的数据通讯相当简单,以很少的程序代码就可以轻松实现串口的访问和数据通讯。