TELKOM NIKA Indonesia n  Journal of  Electrical En gineering   Vol. 12, No. 8, August 201 4, pp. 6027 ~ 6035   DOI: 10.115 9 1 /telkomni ka. v 12i8.563 2          6027     Re cei v ed  Jan uary 15, 201 3 ;  Revi sed Ap ril 7, 2014; Accepte d  April 2 4 , 2014   Design of Temperature Measurement and Data  Acquisition System Based on  Virtual Instrument  LabVIEW      Xingju Wang *, Zongjian Huang   Dep a rtment of Architectura l Enviro nment Eq uipm ent Eng i n eeri ng, Hen an  Pol y t e ch nic Ins t itute  Hen an Na n y a n g , 4730 00, Ch i n a   *Corres p o ndi n g  author, e-ma i l :  w a ng xing ju e du@ 163.com       A b st r a ct   T he L abVIEW   virtual  instru ment co nsists of  thre e  parts: d a ta ac quis i tio n , data  test a nd  ana lysis ,   output  disp lay.  System c ontro l part is r e a l i z e d  on t he  LabVI E W  platfor m , d a ta col l ecti on,  data pr ocess i n g ,  and  data r e cor d in g, alar m  an d histor ical  dat a rea dbac k  fu nction. T he sy stem us es DS l 8 B20 to  meas ure   temp eratur e.   The p aper  pres ent des ign  of  temper ature measur e m ent  a n d   data acq u isit ion  syste m  ba sed   on virtua l instr u ment La bVIE W .   F i nally, thi s  paper re ali z es the tem per ature acq u isiti on an d detecti on   system , which is a new type of intelligent. System  ha rdware circuit design is us ing  digital tem p erature  sensor DS 18B 20, and  exper i m e n ts show  that  the prop ose d  met hod h a s  a goo d effect.     Ke y w ords :  te mp eratur e mea s ure m e n t, virtual in stru ment, data acq u is itio n, LabVIEW     Copy right  ©  2014 In stitu t e o f  Ad van ced  En g i n eerin g and  Scien ce. All  rig h t s reser ve d .       1. Introduc tion  Virtual in stru ment is the  core  of compu t er  ha rd wa re  platform, its  function  by the u s e r   desi gn and d e finition, which has a virtua l panel, a co mputer in stru ment syst em  the test functi on   is re alized b y  the test so ftware. Th e essen c e of  v i rtual in strum ent is to sim u late the con t rol   panel of tradit i onal in strum ents u s ing th e displ a y  fun c tion of comp uter mo nitors, expressio n   and  output results in  many fo rms;  arithm etic, si gnal  an alysis an d p r oce s sing  the  data  usi ng t h e   powerful  software fun c tion  in the comp uter; co mplet ed the a c q u isition and  co n d itioning  sig n a ls  usin g the I/O  interface e qui pment, to  co mplete a   com puter i n st rum ent sy stem te st fun c tion. Use   the mouse or  the keybo a rd  virtual panel  use r s,  like usi ng a sp eci a l measuri ng in strum ent.   LabVIEW is a virtual instrum ent developm e n t pla tform softwa r e, can su pp ort and  expre ssi on a nalysi s  functi on equip m en t source le vel  with its intuitive and simpl e  prog ram m i ng  style, many d r ivers, diverse,  created th e ba sis  of co ndition s for  u s ers to  quickl y  build their  o w n   instru ment sy stem nee ded   in pra c tical  e ngine erin g [1] .  The  LabVIE W fun c tion  i s  very p o werfu l .  Like  C an d  C++  and  oth e r  advan ce d  co mpute r  l a ngua ge, L a b V IEW is a  g eneral-purpo se  prog ram m ing  lang uag e,  has the fu n c tion s of  p o we rful va ri ety, various,  incl udin g  d a ta   acq u isitio n, GPIB, serial i n stru ment  co ntrol, data a n a lysis, d a ta  d i splay a nd da ta storage, a n d   even n e two r k functio n . La b V IEW also h a s  a  pe rfe c t  si mulation, d e b uggin g  tool s,  su ch  as setting   brea kp oints,  singl e step e x ecut ion. La b V IEW dynam ic co ntinuo us tracking m o de, contin uo us,  dynamic o b servation of the data flow a nd the cha n g e s of the pro g ram, an d it  are othe r tha n  the   langu age dev elopme n t environm ent more conve n ient,  more effectiv e.  Virtual in stru ment me asu r eme n t sy ste m  is  a  thermometer u s ed virtu a l in strum ent  techn o logy transfo rmatio n  of tra d itiona l; enabl e  it t o  have  the  more  po we rful featu r es.   The   sen s in g ele m ent in strum e nt system  te mperatur e  se nsin g devi c e  throu gh th e  front en d of t h e   measured o b ject, the tempe r ature into a vo ltage or  curre n t signal  si mulation, po we r  amplificatio n, filtering an d other  pro c e ssi ng by   sign al co ndit i oning  circuit ,  transfo rm i n to  stand ard volt age  sign al ca n be d a ta a c quisitio n  card . In the data  acq u isitio n card  conve r ts  the  analo g  si gnal  to digital si gn al, and the  da ta acq u is itio n  comm and  se nt to the co m puter b u s, fo r a   variety of data acq u isitio n pro c e ssi ng required by  u s ing virtu a l in strum ent soft ware ha s be en   installe d at the PC machin e.  The  tem p e r a t ure often subje c ted  to  variou s distu r ban ce s that  affect the  detectio n   accuracy, th u s  the  ne ed f o r filteri ng  proce s sing  of  measurement . The traditio nal temp erature   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 8, August 2014:  602 7 –  6035   6028 measuri ng in strum ent i s  g enerally re ali z ed  by ha rd ware  circuit, b u t  this way are  com p lex ci rcuit,  high  co st, u n stabl e pe rfo r man c e  and   other i s su e s ,  at the  sam e  time, the  developm ent  of  instru ment fu nction i s  limit ed, and th e  virtual te st te chn o logy b a sed on virtu a l  instru ment  can   solve the s e  probl em s wel l . This p ape r based o n  L abview te ch n o logy a s  the  core, the d e sign  method fo r tempe r ature d e tection  syst em ha rd wa re  platform  with com pute r , data a c qui sition   card and oth e r  device s .   LabVIEW is  a  set of spe c ia lly design ed for dat a a c q u i s ition an d instrument control, data   analysi s  an d  data pre s en tation and th e desi gn of grap hical pro g rammi ng so ftware, the d a ta  acq u isitio n of general and  instrum ents are co mb in ed, can the  desi gn of virtual instru me nt.  Gene ral  com puter te mpe r ature te ste r   is  signal  a c quisitio n  an d  pro c e s sing  system fo r a n   intelligent, in  the main  stru cture  complet ed by co mp uter inte rnal te mperature  si gnal a c q u isiti on,   amplificatio n  and front en d ha rd ware  part of p r e p roce ssing  and  data a c q u isi t ion. The p a per  pre s ent  de si gn of te mpe r ature  mea s u r eme n t an d  data a c q u isiti on  system  b a se d o n  virt ual  instru ment La bVIEW.      2. Dev e lopment of T e mp eratu r e Acq u isition Sy st em Base d on LabVIEW  Tempe r atu r e  acqui sition i s  the first  step to  mea s u r e all the testing, testing  physi cal   sign al gene ra ted by the senso r  sig nal s into vo ltage or cu rre nt cla s s and the n  throug h the dat a   acq u isitio n card data a c q u isition tra n smissi on ma chine, with th e help of soft ware co ntrol  data  acq u isitio n  card  for data   analysi s , p r o c e ssi ng. Pr e s sure  for its  simple  p r og ramming,  different  data acqui sition ca rd  supp ort, powerful  data pro c e s si ng, friendly  man-m a chine  interface whi c h   become s  the best softwa r e  control a nd it  is developm ent of data acquisitio n  ca rd .  LabVIEW inte grate s  all the function s of t he hardware  and data a c q u isition an d meet the  GPIB, VXI, RS- 23 2 a nd  RS- 48 5 p r oto c ol card  comm unication. It a l so fe ature s   a  built-in  lib rary  function s for  TCP/ IP, ACTiveX and oth e r softwa r e st anda rd s [2]. LabVIEW i s  a n  end -u ser to ol,  it provides a  conve n ient way to instrum ent  prog ram m ing and dat a acqui sition  system for th e  use r , p r inci pl e of u s ing  it for  re sea r ch,  desi gn,  test  a nd impl ement  instru mentati on system s, can  greatly impro v e work effici ency.   The  hardware is mai n ly compo s ed  of  comp uter an d si gnal  con d itioning  com pone nts,   whe r ein the  compute r  inclu des a mi crop rocesso r , me mory and di splay, which is mainly used  to   provide  re al-t ime data  pro c e ssi ng p e rf orma nce.   Th e  sig nal con d itioning com pone nts can  be  GPIB instrum ent module,  VXI module, PXI module  or inst rume nt instrum ent d a ta acq u isitio n  card, it is m a inly use d  for  data a c qui siti on, sig nal tra n smi ssi on. M o stly used  at pre s e n t is th e  data acqui sition ca rd a n d  the VXI instrument  mo d u le, esp e ci all y  the data acqui sition  card  spe c ial for th e majority of sci entific an d  technol ogi ca l personn el loved. In addi tion, the virtual  instru ment  an d a  go od  hardwa r e  platform of VXI b u s syste m , it i s   suitabl e fo r o pen i n  the   wo rl d   scope, hig h  speed 3 2  bit module s  suppli e r inst rume nt bus, a s  is sho w n by Equati on(1 ) .     L k o k o O L k k k Q Q Q T Q T T 1 2 2 2 1 2 1 1                                                                                                                        (1)    The functio n  DAQ VI library contain s  all  t he NI into the coll ectio n  and outp u t data type   and p r o c e ss  of DAQ prod ucts. Appli c at ion of insert in g the high -sp eed an d direct control i s  id eal.   Becau s e  of the lo w p r ice, it can  gre a tly redu ce   the  cost of e a ch chann el. Analysis  of La bVIE W  libra ry  functio n s, wide appli c ation ra nge, and  the   an alysis soft ware  of com parabl e. This analy s i s   libra ry inclu d e s stati s tics, introdu ction,  reg r e ssi on, linear  algeb ra,  signal g ene ration algo rith m,  the time dom ain and fre q u ency dom ain  algorith m  and  digital filter etc.  Tempe r atu r e measurement   system usi n g  optic al fibe r probe  wa s  use d  a s  the  sen s o r ,  the temperature field of radiat ion ab so rption an d transmi ssion t h rou gh opti c al fiber. The fiber  end  con n e c te d to a Y  coup ler, the  optica l  sig nal  tran smissi on i s   divided into  two   parts,  and  ea ch  one h a s a n a rrow-ba nd i n terferen ce fi lter, so   it ca n be  obtain e d  app roximat e ly two different   wavele ngth s   of light  sign a l s. Th en the   optical   si gnal  by ph otoele c tri c   conve r si on, an d  som e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     De sign of Te m perature M easurem ent a nd Data  Acqu isition Syste m  Ba sed on … (Xingju  Wang)  6029 sign al p r o c e ssi ng o p e r ati ons (su c h  a s  am plific ati on, filtering   the si gnal t o  facilitate t h e   sub s e que nt) colle ction, proce s sing, an alysis.   The software  desig n mainl y  complete s the dat a acqui sition and  co ntrol, analysi s  of test  results an d reco rdin g, data query, al so  provide  a  convenie n t interface for th e use r . The  use r   interface (fro nt panel) is a n  import ant p a rt of virtual instru ment, se tting, test results sho w  that  the  function s of i n stru ment p a r amete r s  is realized  by so ftware, so  th e software in terface  is  sim p le  and direct, ea sy to use. Th e system is d e sig n   of the user inte rfa c e usin g LabVIEW8.2 software.   The interfa c e  can di splay chang es by se nso r , dat a col l ection  card a nd the conve r sion of voltag e  waveforms,  and the  cali bration  is  ob tained afte r t e mpe r ature  values  we re  displ a yed  u s ing  waveform, an d nume r ical method s, ada pt to the need s of different  use r s  The system use s  Rem o DAQ-80 17S  8  analo g   inp u t module,  th e data  a c qui siti on  an d  control mod u l e  ba sed o n   RS-4 85 net work [3]. They  provide  anal o g  input, anal o g  output, digit a l  input an d ou tput, dingshi q, cou n ter, A C  dat a  acqui sition, wi rele ss  co mmuni cation an d ot her  function s. Th ese  modul es can  be by t he comma nd  remote  co ntrol. Remo DAQ-80 17SV i s  8   cha nnel volta ge input mod u le, as is  sho w n by Figu re  1.          Figure 1. Lab VIEW Tempe r ature Data A c qui sition Pro g ram       The ta sk of  data a c qui siti on  system,  specifi c ally, is to sim u late  the new acquisition  sen s o r  o u tput  and  co nvert ed into  digital  sign al t hat  a  comp uter ca n   re cog n ize, a nd then  sent  to   the com pute r , the comp uter to  calculat e and  pro c e s s a c cordi ng t o  different n e eds, the  req u i red  data. At the same time,  the cal c ulat ed data to  d i splay an d p r int, so that  certai n phy si cal  surveill an ce.  The ta sk of  data a c q u isiti on  syst em  can  kno w  d a ta a c qui sition  system  ha s the   followin g  fun c tion s: data   acq u isitio n, a nalog   si gnal  processing,  digital  sig n a l p r o c essin g , a   swit ch si gnal  pro c e ssi ng, two data  cal c u l ation,  displ a y, data stora g e ,  and print, intera ctive.  This sy stem  use s  Labvi e w8.5 a s  a developm ent  tool. The simulation dat a as an   example to t e ll the  syste m  alarm mo nitoring,   th e temperature  and  di spl a y function. Usi ng  Labvie w8.5 p r og rammi ng  so that the temperatur e  ca n swit ch bet wee n  Fah r en heit and Celsius,   and it is re al-time monit o ring of tem peratu r e. When the tem peratu r e exceed s the limit  requi rem ents will timely li ght ala r m la mp ala r m a n d  display the  numb e r of  a c cumulate d ti me   alarm in the  pro c e ss  of collectin g, alarm limit  value can b e  thro u gh the front  panel  control s  to   cha nge its va lue. Acqui sition sche dule  defined for  e a ch  colle ctio n 100. In ord e r to preve n t the   prog ram into  a cycle of de ath betwee n  each acq u is iti on time is interval for 100 0ms. Start after  the colle ction  of througho ut the acqui sition pro c e s s may susp en d the acq u isi t ion in orde r to   kee p  the temperatu r e  wa s observed.   Vi hiera r chi c a l  gra ph  with  VI icon s  rep r ese n ting e a ch VI, clea rly  sho w s the  hi era r chical  Pyramid  stru cture, ea ch  su b VI VI "Tem peratu r e  Sy stem Demo.vi"  the next laye r is i n trod uced  in  the previou s   pape r to the sub VI, and a  sub VI the  next layer also  calls the L a b V IEW functio n  in  the function l i bra r y for example, Digital Therom ete r .vi Deviation a nd Varian ce. v i called Std is  use d  to  cal c ulate the  sta ndard d e viation, the s e fu nction s a r e  listed i n  the t h ird l a yer. T h e   hiera r chy of  prog ram  is si mple, only to  the thi r d lay e r i s  ove r , b u t the a c tual  pro g rammin g   i n   some  more  complex p r og rams  are  often  deep l e vel st ructu r e, the V I  hiera r chy di agra m  st ru ctu r e   diagram for b r owsin g  structure effect is  more o b viou s [4].      Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 8, August 2014:  602 7 –  6035   6030   } ) ( ) ( ) ( ) ( { M ) ( | ) ( 2 ) ( 0 1 ) ( T 1 - | k k k k k k k k s a s s a a s E                                                           (2)    The sy stem  use s   DSl882 0 to mea s u r e  tem perature,  and the b a si c re qui reme n t s for all   1-Wire b u s a s  the co mmu nicatio n  port:  micro p ro ce ssor m u st be  bidire ction a l, who s e o u tput  is  an op en d r ai n, and the lin e with  wea k   pull-u p ;  micro p ro ce ssor m u st be  stand ard sp eed 1 - Wi re  comm uni cati on requi red  to produ ce  a c curate   1 U S delay; com m unication  p r ocess  ca nn ot be  interrupted.  T he  system  fo r the  mea s u r ement  of tem peratu r e  an d  humidity m e asu r em ent a n d   control  syste m , the fre que ncy i s  not  hig h , so  the  syst em ad opts AT90S85 15 M C U re ceive s  t h e   temperature,  humidity data ,  and from the RS 232 p o rt  to transfer d a ta to a comp uter.   The vario u s  kinds of data a c qui sition  system  is diverse, the purpo ses an d functi ons a r e  also  different , there a r e  several  comm on cl assification metho d s:  according t o  the fun c tio nal  cla ssifi cation  of data a c qui sition  system : data colle cti on an d data  distrib u tion: a c cordi ng to t h e   data a c q u isiti on  system  to  ada pt to th e  environ m ent: cla ssifi cation  of  isol ated an d  no n  i s olate d   type, cent rali zed  an d di stri buted, hi gh,  medium   an d  low  sp eed  type; cl assification a c cording  to   the control  d a ta a c qui sitio n  sy stem: int e lligent  d a ta  acqui sition  system, n o n  intelligent  d a ta   acq u isitio n system; according to the n a ture  of the  analo g  sig nal : voltage sig nal and  cu rrent  sign al, high signal an d a low level si gn al, a single e nded in put (SE) and the  differential in put   (DE), u n ipol a r  and  bipol ar;  cla ssifi cation  according  to  the stru ctu r e  of the sig nal  cha nnel:  sin g le  cha nnel, mult i-ch ann el mo de.  Measurement  data acqui si tion modul e to ac hi eve th e temperature and the  co llected   data a r e  stored into  a dat a table, to p r epare fo r the  follow-up  dat a processin g , com puting  a nd  printing.  Data  acq u isition i s  the main fun c tion  of the  system soft wa re, data p r o c essing, d r a w i ng  and oth e r m odule s  [5]. L abVIEW can  displ a y the  waveform of  the data a c q u isition m odu le.  Whe n  the  d a ta acqui sitio n  mod u le to  colle ct   the  measured si gnal,  a discrete  set of  si gnal  values, th rou gh the  gra p h i cal di spl a y control s  o n  a  comp uter  display point by  point an d li ne   displ a y, can d i splay the me asu r ed  sign al , as is sh own by Equation (3).     ) ( cos 1 2 / ) ( sin 2 ) ( 2 1 2 / 0 , 1 f l l L f f H l L l L L                                                              (3)    At the same  time the highe st tempe r atur e re al-ti m e mea s u r e m ent syste m  is also  con s tantly  m onitor and re cord  the obj ect  ap pea red  and th e lo west temp erat ure  dete c tion  of  obje c ts, so y ou can  bette r state,  at the sa me  time , the syste m  also  ha s al arm a nd  alarm  function.  Wh en the temp eratu r e of th e obje c t  bey ond the n o rmal ran ge, b u t in the allo wed  temperature range,  the sy stem will giv e  a wa rnin g  sign al;  whe n   the temperature ex cee d s  the  allowable ran ge,  the syste m   di re ctly ala r m. In a c cord ance wi th th e  above p r o c e dure  conne cti o n   and set pa ra meters, stan d-alo ne o peration, begin  to colle ct, then sin g le fro n t panel p a u s e   button.  Thre e  wire  P T 100  re quire ments lead s  to thre e  wire  se ction  a r ea  and  len g th  were th e  same,  ci rcuit mea s u r eme n t of platin u m  re si stan ce  is  gen erally  not bal an ced  brid ge, pl atinu m   resi stan ce a s  a bridge arm resi stan ce  bridge,  will lead to the powe r  su pply end of a brid ge,   b r id ge  ar m ar e   r e sp ec tive ly c o n n e c ted w i th  th e  two arm  bri dge  is lo cate d a d jacent to th e   platinum  re si stan ce  and  la st, wh en th e  balan ce  of  th e bri dge, th e  wire  resi stan ce chan ge  ha s no  impact  on th e mea s u r em ent re sult s, so a s  to eli m in ate the m e a s urem ent e r ror ca used by  wire   line re sist a n c e .   The virtual i n strum ent fro n t  panel li ke in stru m ent op e r ation a nd di splay pan el, a  variety  of pa ramete r  setting s a nd  data di spl a y  are  complete d by the  fro n t pan el. On  th e fro n t pa nel  cli ck  of the mouse  on the param eter setting  can  be a c hiev ed, as in a re al instru ment.   In preci s ion  i n stru ment,  weak si gnal  d e tecti on,  aut omatic control in strum ent s, al ways  want to offset  voltage operational amplif ier to  be sm a ll and do not  vary with temperatu r e. Lo w  drift op eratio nal am plifier i s  d e si gne d f o r thi s   purpo se [6]. T he  commonly  use d  hig h  p r e c isi on,  low d r ift ope rational am plifier  with OP0 7 ,  OP27, AD508 a nd  com posed by M O SFET chop pe r  stabili zed lo w drift device I C L7 650. OP0 7  high p r e c is i on ope ration a l  amplifier wit h  very low inp u t  offset voltage; low input  offset voltage dri ft, noise voltage amplitude  and long-term stability   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     De sign of Te m perature M easurem ent a nd Data  Acqu isition Syste m  Ba sed on … (Xingju  Wang)  6031 cha r a c t e ri st ic s v e ry  low.  A ccu rat e  am plif icat ion is widely use d  in stable i n tegral, p r e c i s e   absolute val ue ci rcuit, a comp arator and a  wea k  si gnal, e s peci a lly suita b le for p r e c i s ion   instrument s in the aerospace, m ilitary and the requirements of mi niaturi z ation, high  reli ability.  In this  pap er, the technol ogy of virtua l in strume nt techn o logy a s   the   main  mean s,  adoptin g  sev e ral  way s   of  monitori ng, d a ta a c qui sitio n  ha rd wa re  with digital te m peratu r e  sen s or  DS18B2 0  to t he temp eratu r e of th e e n vironm ent,  to carry out  data  transmissio n by  usi ng sing le   chip  comp ute r , the machi n e in the PC for data p r o c e ssi ng an d display by LabVIEW softwa r e .   With data  acquisitio n , display data in  variou s wa ys, alarm, data  recording  an d histo r ical d a ta   read ba ck fun c tion.   Data a c qui si tion system  is develop ed in this p aper, the d a ta pro c e s sing usi n g   LabVIEW, co mpleted the  acq u isit io n, processin g , st orag e, pl ayb a ck and di sp lay the signa l;  comp ared  wi th traditio nal  data  a c qui si tion sy stem,  its p r ice i s  l o w, the  u s e   of strong,  sh ort  developm ent  cycle, th e dat a proc essin g  is  simpl e  an d convenie n t. In the a c tual  develop ment ,  LabVIEW  sh owe d  go od fl exibility. The SCM data  ac quisitio n  sy stem und er th e  environ ment  of  LabVIEW ha s a strong e ngine erin g  practicability, and ca n be wi dely use d  in test and cont ro l   field.      3. Applicatio n of Virtual Instru me nt in  Temperatur e Measur e m e nt  Virtual in stru ment i s  referred to  as VI, i s   a  PC in stru ment  with virt ual p anel,  co mposed   of hardware   and inte rfa c e,  PC ma chi ne,  the devi c e  driver softwa r e  and virtu a l in strum ent p a n e l.  The ha rd wa re interfa c e, a nd can be  of variou s PC  b a se d built-i n functio n  card s su ch a s  DA Q,   gene ral  purp o se  interfa c e  bu s GPIB in terface  card ,  seri al inte rfa c e an d VXI b u s i n terfa c e,  or  other  progra mmable  exte rnal te st e qui pment [7].  T he d e vice  dri v er softwa r e  is d r iven  dire ctly  control the v a riou s h a rdware inte rfa c e.  Virtual  in stru ment for di re ct co mmuni cation thro ugh  the  low laye r d r i v er software  and  real i n st rume nt sy ste m , and di spl a y variou s  control s  of virt ual  instru ment  pa nel a nd the  real in stru men t  operat ion correspon d  to the  elem ents in  the scre en of  comp uter by  usin g virtual instru ment pa nel form.   DS18B2 0  di g i tal tempe r atu r e  se nso r   wi ring i s   conve n i ent, pa ckage d a s   can  be   applie d  in many o ccasio n s,  su ch  as the  pip e line type,  scre w type, mag net ad so rptio n , stainle s s  steel  packa ge type , type is varied, there  are  LTM887 7,  L T M887 4 and  so on. Th e  main chan ge  in  appe ara n ce i s  a c cording t o  differe nt ap plicatio ns. After the  DS1 8 B 20 pa ckag e  can  be  used  for  cabl e  chan n e l tempe r atu r e, bla s t furn ace  ci rcul atin g water te m peratu r e,  boil e r tem peratu r e,  room temp erature, ag ricul t ural green ho use temp erature, cle an ro om temperat ure, ammu nition  and othe r n on limiting tempe r ature measurement   occasio n s. Wea r -re s ista nt  touch,  small  volume, co nvenient u s e,  packa ging fo rms,  spa c e  equipm ent fo r a variety o f  small area s of  digital tempe r ature me asurement and  co ntrol.          Figure 2. Single Bus Port  DSl8B20  Dia g ram       The DS1 8 B2 0 pin a s  sh o w n in Fig u re 2. Each DS 1 8 B20 can be  set to one of t w o po we r  sup p ly mod e s , nam ely the  data b u s po wer supply m ode a nd  external  po wer su pply mod e . T a ke   the data  bu s  powere d  mo d e  can  save  a  wire, but  the c o mp le tio n  of te mp e r a t u r e me as ur e m en t  for lon g   peri o ds  of time; ta ke th e exte rn al po we r  sup p ly mode,  wit h  a  wi re, b u t the me asurem ent  of spee d.  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 8, August 2014:  602 7 –  6035   6032 LabVIEW bl o ck  diag ram  of the pro g ram, wi thout  conve n tional  prog ram m in g syntax  rest rictio n. First of all, ch oose the fun c ti on no de n eed from th e  menu fun c tion, positio n i s   positio ned on  the panel will; and then use the lin e (Wi re s)  conn ecting p o rts i n  the prog ra m   grap h of  ea ch fun c tion n o de, is u s ed t o  tran smit  da ta between  n ode s in th e f unctio n . The s e  node s incl ud e simple a r ithmetic a fun c tion ar e adv anced data a c qui sition an d analysi s  an d is  use d  to store and retriev e  data file in put and  o u tp ut function s  and net wo rk function. Using  grap hical VI  LabVIEW  de veloped  is hi era r chical a n d  mod u la r [8] .  We  ca n b e   use d  for the  top- level pro c edu res, can also  be used for other  pro g ra m or sub r out ine sub p rogram. Appare n t ly  LabVIEW attachm ent and  developme n t of the c once p t of modular prog ram de sign. Graphi ca l   prog ram p r o g r ammin g  is si mple and intu itive, the developme n t of high efficien cy.   This p ape r p r esents the d e velopme n t o f  te mperatu r e  measureme n t system  ba sed  on   LabVIEW2 01 0, according t o  the de sign  prin ciple  of  lo cal in  gene ral ,  through th e  analysi s  of th e  system fun c ti on; the wh ol e system i s   divided into   several p a rts t o  achi eve dif f erent fun c tio n s ,   and e a ch pa rt of the de sign . In orde r to realize  the fun c tion of the te mper ature de tection syste m ,   the sy stem i s  divided i n to t w o  part s  of u pper ma chin e  and l o wer  m a chi ne: up pe r machine  is a  PC ma chin e  with La bVIEW20 10  software, the  lower is a  sm all sy stem a nd  sin g le chip  com pute r   and p e rip h e r al ci rcuit. The  two pa rts  are to commun i cate th rou g h  the PC m a chine in th e USB  seri al po rt. The output  of which the  slave  part  mainly com p letes the te mperature  si gna l  acq u isitio n and temperatu r e data; upp er part to  co mplete the driver on the hard w a r e, da ta   pro c e ssi ng  a nd  stora ge,  display, ge neratin g ove r  temp eratu r e ala r m a n d man - ma ch ine  interface.  DS18B2 0  su pport s  the  "b us lin e" inte rface,  m e a s u r e m ent of the  tempe r ature range  55  °   C~+1 25  °  C °  C, in  the  -1 0 ~ +85  ran ge,  accuracy i s  ± 0.5 °  C.  In  si tu tempe r atu r e directly to  the  "digital bus li ne" tran smi s sion and it is  greatly  imp r o v ing the syst em's inte rfere n ce. Th e on -site  temperature   measurement , suitable fo r harsh  env ironment  su ch  as: envi r on mental  control,  equipm ent  or pro c e ss cont rol,  temperatu r e cla s s co nsumer el ectron ics p r od uct s .  The fun c tion s of the p r o g ram  are t o  spe c ify a n a me for th e  VISA resou r ce  se rial  according to  specific initial i za tion  settings. T he  polymorp h ic in sta n ce  data  con nectio n  to  a  VISA  resou r ce na me input can  be determi n ed to be us e d . This proce dure VISA co nfiguratio n se rial  data set to 96 00 bau d rate,  data bits, parity 8, 0.  Data conversion mo dule  samplin g p r ocedu re s in  a cycle, p r e acqui sitio n  data  pro c e ssi ng, i s  m a inly to t he voltag e  si gnal i s   co nve r ted i n to a  te mperature.  Due to  the  sm all  voltage  signa l gen erate d  b y  the thermo cou p le, the   a c qui sition  to t he am plified  voltage  signa l of   the divisio n   operation, re duci ng the v o ltage of th e r mo cou p le v a lue, the volt age  sign al of  the   actual a rray  are arra nge d  on the table, the pr oced ure for cl aim ,  the voltage signal thro u g h   pra c tical  con v ersio n  modu le looku p  pro c ed ur e  com p arison, wh en  the voltage si gnal is colle cted  by the above indexing tabl e defined  val ue, stop, move on to the next cycle of acqui sition, wh en   the voltage  sign al  colle cted in th e in dexing tabl e   definition of  value,  the voltage sign al i s   comp ared  with a voltage  d i viding table,  output  temp e r ature corre s pondi ng a r ra y, a su ccessf ul  conve r si on, a s  is sho w n by  Equation (4 ).    2 0 01 1 1 ( ) ( ) [( ( ) ], 1 n i ij b i y qy C k I b i f j m h                                     (4)    This pa per i s  the  de sig n  of tem perat u r e me as ur e m en t s y s t em b a s e d  on vir t u a l   instru ment te chn o logy, the  syst em  ha s the adva n tag e s of  simple  stru cture,  ea sy  maintenan ce,  and ha s stro ng universalit y, the hardware of the system can b e  desig ned i n to a standa rd  module, buil d  new sy stem  which ca n d i rectly  use,  software can be  modified according  to the   use r  dem an d, the syste m  can b e   use d  fo r te mperature m easure m ent  in som e  ha rsh  environ ment, with a ce rtain  value.  VISA is a ge neral te rm fo r an I/O interf ace  software  libra ry and  st anda rd. Th e  pre s en ce  of I/O interfa c e  software  i n  the i n strum ent an d th e  i n stru ment  dri v er, co mplete  the di re ct da ta  stora ge o peration of inst rume nt internal re giste r s,  and provid es the u nde rlying softwa r e   informatio n transfe r for in strum ents a n d  instru m ent  driver. Appli c ation of Lab VIEW icon (i .e.  instru ment d r iver)  set the  seri al po rt, serial d a ta rea d ing. Becau s e all the M o   Ren  se rial p o rt  setting s (96 0 0bp s 8 data  bits, 1 stop, 1 bit  start,  no hand sh ake signal ), the lowe r posit ion  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     De sign of Te m perature M easurem ent a nd Data  Acqu isition Syste m  Ba sed on … (Xingju  Wang)  6033 machi ne g a th ering  proced ure s  comply  with the  a g re ement, the di rect  use  of re ading i c on  re ad   seri al data.   DSl882 0 si gn al by sin g le  b u s  comm uni cation p r ot o c ol  stri ct and  it is in  ord e r to  ensure   the integ r ity of the data.  The p r oto c ol  define s   several type s of  sign als:  re set pulse, imp u lse   respon se,  wri t e 0, write, re ad. In ad ditio n  to im p u lse resp on se, all  of these si gn als  are  issu e d  by   the ho st  synchroni zatio n   si gnal. All  data  and  comma nd b u s tra n smissi on  is in  bytes, lo w in   the   front.  Usi ng DS18 B20 chip   te mperature   m easure m ent  t e mpe r ature  can  refle c t the  tren d of   system  on  ch ip. Integrate d  part s  of the f unctio nal  circuit, so that th e overall ci rcuit more  sim p le,  build the  ci rcuit and th e  welding  ci rcuit  faster. M o re o v er, usi ng th e integ r ated   block, effe ctively  avoid outsi de  interfere n ce, improv e the  accuracy of  measuri ng ci rcuit. So the u s e of integ r at ed  chip  will become a trend in the devel opment of  ci rcuit.  Here we  use  the temperature  chip   DS18B2 0 . DS18B20 is  a  1-wi re di gital temper atu r e sen s or, 3  pin TO92  small p a cka ge.  T e mp er a t ur e me as ur e m en t r e s o lu tio n  is 0 . 0 6 2 5 Ԩ , 16  bit digi tal qua ntity is m e a s ured  by  temperature   sign  extend e d  seri al o u tp ut. The  wo rki ng p o wer su pply can  be  i n trodu ce d in   th e   distal end, ca n  al so be   pro duced by  the   pa ra si te p o wer.  CPU nee ds  only o n e  p o rt lin e  can  a n d   many DS18B 20 communi cation, occupy  the microp ro ce ssor p o rt is less, can  sa ve a lot of lea d   and logi c ci rcuit.  The syste m  of compute r  and powerf u l gr ap hical prog ram m ing  software La bVIEW  together,  set  up mea s urement and  control appli c ation p r og ram ba sed o n  com puter  with   flexibility;  finally const r uct a system that  meets  your needs. The sy stem  consist s  of the followi ng  parts: a  Lab VIEW comp u t er, MPC89E 52 micro c ont rolle r, a leve l conve r si on  chip MAX2 3 2 ,  temperature sen s o r   DS1 8 B 20.  In this pape r, using the  virtual instru ment  techn o l ogy to con s truct the tem peratu r e  measurement  system  brea ks th ro ugh  th e traditio nal i n stru ment s in  the data  pro c e ssi ng, di spl a y,  transmissio n and sto r ag e of such co nstraints,  re du ce the hard w are cost a n d  duplication  of  developm ent, which ma kes the  syste m  hard w a r e  maintena nce, expansi o n  and up gra d ing   softwa r e is v e ry conve n ie nt. Especially  for as  long  as the ori g in al prog ram fo r minor  cha n ges,  the u s er can  according  to  their o w n  ne eds, th e  in strument to  de sign a va riety  of perso nali z ed  displ a y an d o peratin g p a n e l. At pre s e n t, with L abVIEW a s  th e  sof t ware  platfo rm of the  virtu a l  instru ment t e ch nolo g y is becoming t he develo p in g dire ction  of the mode rn temp eratu r e   measurement  and the wh ol e test field.      4. Design of Temperatur e Measur e ment and  Data Acquisitio n  Sy stem Based on Virtual   Instrument LabVIEW  This pa per o n  the develo p ment of sof t wa re d e velo pment enviro n ment of La bVIEW  softwa r e  are  introdu ce d, a nd the n  int r o duced th e  system  user l o gin, self-te s t, temperature   and   humidity mon i toring, data  pro c e ssi ng, d i splay an d alarm, re co rd  data and hi st orical data re ad   back fun c tion  desig n.  In the syste m  of multi point temperat ure me asure m ent, tempe r ature mea s urem ent  method  is th e tra d itional   analo g   sign al  rem o te  sam p ling fo r A D   conve r si on,  and i n  o r d e r to  obtain hig h e r  measurement  accuracy , we  must ad opt the mea s u r e s   to solve the p r oble m  of lon g   distan ce tra n s missio n, error com pen sa tion for  multi points me asu r ing switchin g and amplifying  circuit ze ro drift caused by.  With digital te mpe r ature chip DS18B2 0  temperatu r e measurement ,  digital outp u t  sign al. Easy t o  han dle  and  co ntrol M CU, many pe riph eral  circuit s  o f  the traditio n a l  measuri ng m e thod of  elim inating. Th e  physi cal  a n d  che m ical p r opertie s   and  the chi p  i s  very  stable, it  ca n  be  used fo r indu strial  te mper ature  m easure m ent  element, the  eleme n t lin ear  better. In the 0 - 100 de gre e s Celsi u s, th e maximum linear e r ror i s  less than 1 de gree  cel s iu s.  The temp era t ure si gnal  b y  the DS18 B20 di gital t e mpe r ature  sen s o r , sm al l system  comp osed  of  a sin g le  chi p   comp uter t o  collect the  tem peratu r e  sig n a l, and th en t he data  will  b e   transmitted to  the compute r  thro ugh P C   seri al  data  RS-232,  run n in g on the  com puter  LabVIE W  prog ram a nal ysis to the input pro c e ssi n g , the re sult s will be displa yed by the computer, an d the   comp uter L a b V IEW to com pare the  set tempe r ature value, reali z e  alarm fun c tio n .  The DSl8B2 0  digital therm o meter p r ovi des 9 bi t (bin ary) temp erat ure readi ng s; indicate   the tempe r at ure  of the d e v ice [9]. The i n formatio n  af ter  the singl e interface  into the  DSl8B2 0 or  from the  DSl8 B20 se nt fro m  t he ho st CPU to the  DSl8B20, so  only  a line (and  ground ). Becau s e   each  DSl8B2 0 in  the fa cto r y ha s  bee n  given a  uni qu e seri al n u mb er, a nd it i s  so any  num be r of   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                               ISSN: 23 02-4 046                     TELKOM NI KA  Vol. 12, No. 8, August 2014:  602 7 –  6035   6034 DSl8B20 m a y be sto r ed in t he same  sing le bu s wh i c h  allows the te mperature  se nsitive device  in   many differe nt place s . Th e measurem ent rang e of  DSl8B20 fro m  -55 to +12 5 , the incre m ental  value is 0.5.           Figure 3. De sign of Tempe r ature Mea s u r eme n t and  Data Acqui sitio n  System Based o n  Virtual   Instrum ent La bVIEW Diag ram      One of  the bi gge st  charact e ri sti c s of  DS 18B20  uses the d a ta   transmissi on of sin g le  b u s,   temperature measuri ng  de vice  is com p o s ed of  di gital thermom e ter DS182 0  an d micro  controll er  AT89C51, di gital si gnal  which  is directl y  output  tem peratu r e,  ca n  be  dire ctly conne cted  to t he  comp uter. In  this  way, st ructu r e te mp eratu r e  m e a s urem ent sy stem is  relativ e ly simpl e , the  volume i s   sm all, and  the  AT89C51  ca n t a ke  mo re th a n  on e  DSB18 20, so it  ca n  be ve ry ea sy  to  reali z e multi-point mea s u r ement.  This pa per focuses o n  the monitoring inte rfa c e u s ing L abVIEW dev elopme n t  environ ment  de sign  of t he h o st  co mputer,  ho st com pute r   RS232  seri al port  and  8 9 E52   comm uni cati on  th rou gh USB,  tempe r ature   mea s u r ement data  i s  rea d   from the  temp erat ure   sen s o r  DS1 8 B 20, so a s  to reali z e the re al-t ime dete c t i on of the temperatu r e p a ra meter.       5. Conclusio n   The pa per  prese n ts de sig n  of temperatur e me asure m ent and d a ta acq u isitio n syste m   based  on virtual in strum e nt LabVIEW.  This pa pe r de scribe s t he d e si gn  of a temp erature   detectio n  sy stem based o n  LabVIEW.  The temp erat ure d e tectio n  system i s  m a inly to achi e v e   the follo wing  functio n s: th e re alization  of se rial co m m unication b e twee n  PC  a nd singl e chi p   microcomput er, ca n timel y  send the te mperature  da ta sent to the  PC machine ,  and in the  PC  interface stro ke cu rve, sho w ing   temp era t ure  i n tuit ive ;  d e t e c tion  pa ra me te rs   s how e d :   s u c h  as   the  test time, the set tempe r atu r e, the cu rren t tem peratu r e ,  when the te mper ature excee d s  a ce rta i n  a ra nge  of a l arm; real-tim e monito ring  of temp e r at ure  cu rve di splay, but  al so h a s a di g i tal  displ a y and waveform di spl a y.      Referen ces   [1] Dong  L.  W i re less te mp erat ure  me asur e m e n t a nd  ala r m  devic e b a sed  on s i ng le  bus  di gita l   temp eratur e se nsor . WASE Globa l Conf erenc e on Scie nce E ngi neer in g. GCSE 2011.   [2]  Shens he n Gu,  Zhijia n C h e n , FeiW ang. T he  Desig n  a nd Im plem entatio n o f  a Nov e l Proc ess Viscos i t y   Contro l Platfor m  Based on  La bvie w .   AISS . 2011; 3(9): 1-8.   [3]  Jian g Ch ao, Xu W u - b in, L i  Bing. Des i gn  of  Instrumen t  Control S y st em Based  on  LabVIEW .   T E LKOMNIKA Indon esi an Jou r nal of Electric al Eng i ne eri n g .  2013; 1 1 (6): 3 423- 343 8.   [4]  W ang L iju n, Xi ng L o n g , Z hou  Jian bin. Mu lti- Cha nne l Peri p hera l  Data Ac quisiti on S y ste m  base d  o n   Labv ie w  a nd S C M.  JCIT . 2012; 7(22): 35 9 ~   367.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
TELKOM NIKA   ISSN:  2302-4 046     De sign of Te m perature M easurem ent a nd Data  Acqu isition Syste m  Ba sed on … (Xingju  Wang)  6035 [5]  Ding  Jia n j un,  Sun  Cha o ,  W ang Ju n. A  Rap i d  Detec t ion S y stem  Based  on  La bVIEW  and   Microcomp u ter .   T E LKOMNIKA Indones ia n Journ a l  of Electr ical En gin eeri n g . 2013; 1 1 (6): 306 6-30 71.   [6]  Z henme i  Li, Ji n She n , W e i Li u, YaJin g  W a n g . Voltag e F lic ker Monit o rin g   Based  on Virtu a l Instrume nt   and W a ve let Packet T r ansform.  IJACT . 201 2; 4(23): 46 6 ~   474.   [7]  Jian hua  Re n,  Xi ao gan g Gu o, Yanc eng  Li u,  Li C h e n . T he Applic atio n of V i rtual Instrum e n t  T e chnolog y  in the T e ster.  TELKOMNIKA Indo nesi an Jo u r nal of Electric al Eng i ne eri n g .  2013; 1 1 (8): 4 662- 466 8.   [8]  Shen gq uan  Ya ng, Ba ili n  Liu,  Cha n g x i n g  Pei .  Rese arch  an d D e vel opme n t  of Virtu a l I n strument M ode l   Based o n  Petri  Net and Com p one nt T e chnol og y.  IJACT . 2012; 4(9): 27 2 ~   279.   [9]  Jinbi ao  Hou.  Desig n  a nd I m pleme n tatio n  of t he T e mperature M easu r ement  a nd C ontrol S y ste m   Based o n  the  SCM.  JCIT . 20 13; 8(6): 12 19  ~  1228.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.