基于LabVIEW的模擬溫度采集系統(tǒng)

1、翁齊解華酷南湖學(xué)院JIAXING UNIVERSITY NANHU COLLEGE虛擬儀器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教程課程設(shè)計(jì)報(bào)告課題：基于LabVIEW的模擬溫度采集系統(tǒng)專業(yè)：測(cè)控技術(shù)與儀器班級(jí)： 測(cè)控N111姓名：丁奇峰沈嘉祺陳挺指導(dǎo)老師：文曉剛?cè)掌冢?015.1.8基于 LabVIEW 的模擬溫度采集系統(tǒng)摘要：利用虛擬儀器軟件 LabVIEWLabVIEW 作為溫度采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫 度的采集、顯示、監(jiān)測(cè)、報(bào)警等功能。利用圖形化虛擬儀器技術(shù)不僅簡(jiǎn)化了系統(tǒng) 硬件，軟件實(shí)現(xiàn)也很方便，同時(shí)圖形化的顯示使結(jié)果更直觀、準(zhǔn)確，并給出了模 擬的系統(tǒng)程序。引言：虛擬儀器是計(jì)算機(jī)技術(shù)和儀器測(cè)量技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)

2、物， 它充分利用計(jì)算機(jī)強(qiáng) 大的運(yùn)算處理功能，突破了傳統(tǒng)儀器在數(shù)據(jù)處理、顯示、傳輸、存儲(chǔ)等方面的限 制。本文利用虛擬儀器平臺(tái)，通過(guò)編寫(xiě) LabVIEWLabVIEW 軟件對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)量，可以減 少硬件的重復(fù)開(kāi)發(fā)，有利于系統(tǒng)的維護(hù)，也便于系統(tǒng)軟件升級(jí)。虛擬溫度采集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可對(duì)溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，并且對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的監(jiān) 測(cè)，可以廣泛的運(yùn)用于需要溫度監(jiān)視的裝置， 成本更低，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，可擴(kuò)展性好， 功能強(qiáng)大。一、虛擬儀器1.11.1 虛擬儀器概述虛擬儀器是在以計(jì)算機(jī)為核心的硬件平臺(tái)上，其功能由用戶設(shè)計(jì)和定義，具 有虛擬面板，其測(cè)試功能由測(cè)試軟件實(shí)現(xiàn)的一種計(jì)算機(jī)儀器系統(tǒng)。虛擬儀器的實(shí) 質(zhì)是利用計(jì)算機(jī)顯示器的

3、顯示功能來(lái)模擬傳統(tǒng)儀器的控制面板，以多種形式表達(dá)輸出檢測(cè)結(jié)果；利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的軟件功能實(shí)現(xiàn)信號(hào)數(shù)據(jù)的運(yùn)算、分析和處理； 利用I I /O/O 接口設(shè)備完成信號(hào)的采集與調(diào)理， 從而完成各種測(cè)試功能的一種計(jì) 算機(jī)儀器系統(tǒng)。使用者用鼠標(biāo)或鍵盤(pán)操作虛擬面板， 就如同使用一臺(tái)專用測(cè)量?jī)x 器一樣 。1.21.2 虛擬儀器的圖形化開(kāi)發(fā)平臺(tái)LabVIEWLabVIEW 是一種圖形化的編程語(yǔ)言，它廣泛地被工業(yè)界、學(xué)術(shù)界和研究實(shí)驗(yàn) 室所接受，視為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件。LabVIEWLabVIEW 的編程環(huán)境包括兩個(gè)面板：前面板和程序框圖面板。通過(guò)編制虛擬儀器的前面板來(lái)模擬真實(shí)儀表的面板，在程序前面板上

4、，輸入量被稱為控制，輸出量被稱為顯是控制和顯示 是以各種圖標(biāo)形式出現(xiàn)在前面板上?？驁D程序用 LabVIEWLabVIEW 圖形化編程語(yǔ)言編 寫(xiě)，可以把它理解成傳統(tǒng)程序的源代碼。框圖程序由端口、節(jié)點(diǎn)、圖框和連線構(gòu) 成。其中端口用來(lái)同程序前面板的控制和顯示傳遞數(shù)據(jù)，節(jié)點(diǎn)用來(lái)實(shí)現(xiàn)函數(shù)和功能調(diào)用，圖框用來(lái)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化程序控制命令。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容：軟件由兩部分組成：前面板和程序框圖。在前面板，輸入用輸入控件來(lái)實(shí)現(xiàn), 程序運(yùn)行的結(jié)果由顯示控件來(lái)完成。程序框圖是完成程序功能的圖形化源代碼， 通過(guò)它對(duì)信號(hào)數(shù)據(jù)的輸入和輸出進(jìn)行指定，完成對(duì)信號(hào)采集及分析處理功能的控 制。程序框圖如下：該系統(tǒng)底層數(shù)據(jù)是由隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)

5、生的20-4020-40 之間的隨機(jī)數(shù)。有華氏和攝氏兩種顯示模式；當(dāng)用戶單擊“開(kāi)始采集”按鈕后，系統(tǒng)開(kāi)始采集數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)溫 度由溫度計(jì)顯示出來(lái)；采集過(guò)程中若單擊“暫停”則會(huì)彈出對(duì)話框“改程序處丁 暫停狀態(tài)”暫停采集，且在采集過(guò)程中不得點(diǎn)停止按鈕。采集點(diǎn)數(shù)為50,50,只有在數(shù)據(jù)采集完成后才能停止系統(tǒng)。首先創(chuàng)建第一個(gè) VIVI 程序界面如圖 1 1 所示圖 1.1.登錄界面前面板在后面板程序框圖中通過(guò)順序結(jié)構(gòu)以及時(shí)間結(jié)構(gòu)來(lái)引入第二個(gè)VIVI 程序。如圖 2 2 所示：I wool-同F(xiàn)P.CIQSC本叵）FP.Close跳轉(zhuǎn)至數(shù)據(jù)采集 VIVI 程序后前面板如圖 3 3 所示:圖 2.2.登錄界面

6、后面板程序框圖三、主程序的各組成部分- -H H回泄町此程序的作用就是當(dāng)符合條件為真時(shí)，調(diào)用子VIVI，并關(guān)閉此 VIVI宅用戶名圖 3.3.采集程序前面板程序開(kāi)始采集時(shí)所有數(shù)據(jù)均需初始化，使采集間隔時(shí)間為 500500 (m(m，溫度 上限初始定為 3030 攝氏度操作如下圖所示:回,竹.if 升弟采集g 暫停 2| -上限報(bào)警裝置通過(guò)寄存器真值判斷進(jìn)行累加此部分程序圖是對(duì)華氏與攝氏進(jìn)行轉(zhuǎn)換程序運(yùn)行中通過(guò)事件結(jié)構(gòu)來(lái)控制暫停按鈕。此程序圖有一處要注意就是超時(shí) 處為 1 1 讓它永遠(yuǎn)在超時(shí)的狀態(tài)這樣能達(dá)到暫停的目的。創(chuàng)建屆性節(jié)點(diǎn)的禁用在不同的程序運(yùn)行的狀態(tài)中對(duì)布爾控件進(jìn)行禁用如圖此圖為如何創(chuàng)建屆

7、性節(jié)點(diǎn)禁用暫停p Enabled Disabled茉集開(kāi)始-Disabled停止紊統(tǒng), ,I I?!?!-Disabled and Grayed ut Disabled此圖為對(duì)屆性節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編輯。分別為：“ EnabledEnabled”為可以對(duì)布爾操作；“DisabledDisabled”為對(duì)布爾禁用；“ DisableDisable andand GrayedGrayed OutOut”為對(duì)布爾禁用且變?yōu)?灰色。四、心得體會(huì)課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，發(fā)現(xiàn)，提出，分析和解決實(shí)際問(wèn)題， 鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)，是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程.舊 VIEWVIEW 是一個(gè)具有革命性的圖形化開(kāi)發(fā)環(huán)境，內(nèi)置信號(hào)采集，測(cè)量，分析，釧顯示等功 能，優(yōu)化了傳統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具的復(fù)雜性，提供了強(qiáng)大功能的同時(shí)保證了系統(tǒng)的靈活性，作 為測(cè)量控制軟件，在很多領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，可以發(fā)現(xiàn) LABVIEWLABVIEW 勺開(kāi)發(fā)產(chǎn)品應(yīng)用 極廣，此論題就是 LABVIEWELABVIEWE 測(cè)量和控制領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用的典型，實(shí)