基于LabVIEW和Access的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)上位機程序設計

1、基于LabVIEW和Access的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)上位機程序設計班級： 學號： 姓名： 1 設計要求（1）設計題目：基于LabVIEW和Access的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)上位機程序設計（2）設計說明和要求：以串口調(diào)試助手（軟件：串口調(diào)試助手V2.2.exe）模擬下位機，模擬的下位機每隔5s從串口發(fā)送數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)包格式為“DD.DTDDH”。其中，第1-4位“DD.D”表示溫度，第5位“T”為溫度標識符；第6-7位“DD”表示相對濕度，第8位“H”為濕度標識符。例如，“32.5T62H”表示測量的溫度為32.5度，濕度為62%。使用虛擬串口軟件（軟件：vspdxp虛擬串口破解版.exe）模擬串口線連接串

2、口調(diào)試助手和上位機程序。上位機程序設計語言要求使用LabVIEW；數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)要求使用Access。上位機程序應包含如下功能：1）登錄功能（在Access數(shù)據(jù)庫里建立用戶表，用戶使用系統(tǒng)時，需要通過登錄界面輸入用戶名和密碼信息，并連接Access數(shù)據(jù)庫讀取用戶表的信息進行比對，只有用戶名和密碼都正確的用戶才能登錄并使用系統(tǒng)）；2）數(shù)據(jù)采集功能，能通過串口采集下位機發(fā)送的測量數(shù)據(jù)，在前面板分別使用數(shù)值指示型控件和Waveform Chart控件顯示實時溫濕度和溫濕度變化趨勢圖。3）數(shù)據(jù)存儲功能，在Access數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建表格存儲測量數(shù)據(jù)，該表格至少包含序號、溫度、濕度和測量時間4列，當上位機程序采

3、集到溫濕度數(shù)據(jù)時，將溫濕度數(shù)據(jù)和當前的時間作為測量時間一起寫入數(shù)據(jù)庫存儲。4）歷史數(shù)據(jù)顯示功能。（有待研究）2 程序總體功能1. 程序總體前面板，如下圖所示圖 12. 主界面的程序框圖如下圖 2在前面板插入圖片使程序?qū)崿F(xiàn)更加和諧，利用VISA resource name和波特率進行串口選擇，采用兩個Waveform Charts和兩個數(shù)值指示型控件對采集到的數(shù)據(jù)信息實行實時的動態(tài)顯示。程序中可以實現(xiàn)停止采集，歷史數(shù)據(jù)查詢和修改用戶信息等功能。在程序框圖中利用兩個幀，當程序一開始運行就實現(xiàn)對登錄子VI的調(diào)用，同時把主界面隱藏，使得程序更加合理和智能。在主界面中通過串口的匹配，接受來自下位機發(fā)送的

4、信息，并實行實時的動態(tài)顯示。同時把接送的數(shù)據(jù)包分解，并對數(shù)據(jù)儲存到Access數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)記錄中。3 程序各功能模塊的設計與實現(xiàn)3.1 登錄功能1. 總設計1) 登錄界面前面板如下圖所示：圖 32) 登錄界面總程序框圖如下所示：圖 4本程序可以實現(xiàn)用戶的注冊，密碼找回，用戶登錄和程序退出等功能。在程序框圖中采用一個While循環(huán)，當主界面對登錄界面調(diào)用時，通過設置子VI節(jié)點的屬性，可以實現(xiàn)對主界面的隱藏從而彈出登錄界面。2. 用戶登錄功能實現(xiàn)圖 5在程序框圖中，使用相對地址對數(shù)據(jù)庫的用戶表訪問，通過SQL語句對用戶名和密碼檢索，當用戶或密碼錯誤時會彈出報錯的信息，當用戶名和密碼同時正確時，才可

5、以成功地登錄主界面。3. 用戶注冊，找回密碼和退出功能實現(xiàn)圖 6本程序通過采用三個Case Structure分別對用戶注冊，找回密碼和登錄界面退出功能的實現(xiàn)。同時也通過設計窗口屬性和節(jié)點的屬性，當調(diào)用注冊用戶.VI和找回密碼.VI時會彈出相應的窗口，同時會把登錄界面調(diào)至底下，當調(diào)用程序?qū)嵭型戤?，通過退出按鈕會跳轉(zhuǎn)回到登錄的界面。這樣可以使得程序?qū)崿F(xiàn)的更加智能和合理，同時也添加了一定的美觀和人性化設計。3.2 數(shù)據(jù)采集功能1. 采集功能前面板圖 7利用VISA resource name和波特率進行串口選擇，采用兩個Waveform Charts和兩個數(shù)值指示型控件對采集到的數(shù)據(jù)信息實行實時的

6、動態(tài)顯示。2. 采集功能的程序框圖圖 8此程序框圖如上圖所示，利用serial模塊的一系列VI程序連接，實現(xiàn)對串口信息的接收和反饋，當程序接收成功時會向上位機返回信息”6”，同時會清除VISA I/O口緩沖區(qū)。利用Match Pattern 函數(shù)對數(shù)據(jù)包（數(shù)據(jù)包格式為“DD.DTDDH”）分解，再通過Scan from string 函數(shù)將數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換為雙精度浮點型，并在Waveform Charts和兩個數(shù)值指示型控件中顯示。3.3 數(shù)據(jù)存儲功能1、 數(shù)據(jù)存儲功能實現(xiàn)的前面板，如下圖所示圖 9如圖所示，程序主要采用相對地址訪問數(shù)據(jù)庫的測量記錄表，使用Invoke node.vi一系列設計連接

7、打開、訪問和關閉數(shù)據(jù)庫；使用循環(huán)設計使系統(tǒng)可以不斷地接收和存儲信息，實現(xiàn)信息的時效性；使用SQL語句Insert into對接收到的信息和當前的日期時間寫入數(shù)據(jù)庫中。2、 數(shù)據(jù)庫存儲設計圖 10在Access數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建表格存儲測量數(shù)據(jù)，該表格包含序號、溫度、濕度和測量時間4列，如上圖所示。3.4 用戶注冊功能1、 用戶注冊前面板圖 112、 用戶注冊程序框圖圖 12此程序可以實現(xiàn)用戶注冊功能。其設計的功能實現(xiàn)：首先對輸入的用戶和數(shù)據(jù)庫（如下圖13所示）中的用戶進行比較，當前輸入用戶存在時，會彈出用戶已存在的警告信息，當輸入的用戶不存在時，可以進入下一個環(huán)節(jié)，判斷手機和密碼是否為空，若輸入的手

8、機或密碼為空，則會彈出手機號碼或密碼為空的提示，系統(tǒng)當前不能注冊；若輸入手機號碼和密碼格式都正確時，會對密碼和確定密碼比較，當兩者都相同時，方可實現(xiàn)用戶的注冊，否則無法注冊。注冊完成后，按退出鍵可以返回登錄頁面。3、 用戶表如下圖 13如上圖所示為數(shù)據(jù)庫中的用戶表，表中包含序號、用戶名、密碼、姓名、性別、手機和Email，其中用戶名、密碼和手機為必填的信息?，F(xiàn)在手機號碼要求實名認證，安全性非常高，可以用來作為密碼找回的安全依據(jù)。3.5修改用戶信息功能1. 修改用戶信息程序前面板圖 142. 修改用戶信息程序框圖 圖 15此程序可以實現(xiàn)用戶信息修改的功能。主要是以手機號碼作為安全的依據(jù)。其設計的

9、功能實現(xiàn)：首先對輸入的用戶、手機和數(shù)據(jù)庫（如圖13所示）中的用戶和手機進行比較，當前輸入用戶或手機號碼錯誤時，會彈出錯誤的警告信息，當輸入的用戶和手機號碼正確時，可以進入下一個環(huán)節(jié)，判斷新的密碼是否為空，若輸入新密碼為空，則會彈出密碼為空的提示；若輸入密碼格式都正確時，會對新的密碼和確定密碼比較，當兩者都相同時，再判斷新的手機號碼是否為空，如果正確輸入就可以實現(xiàn)用戶信息的修改，否則無法修改。修改完成后，按退出鍵可以返回主界面頁面。3.6密碼找回功能1. 密碼找回前面板圖 162. 密碼找回程序框圖此程序可以實現(xiàn)用戶密碼找回的功能。主要是以手機號碼作為安全的依據(jù)。其設計的功能實現(xiàn)：首先對輸入的用

10、戶、手機和數(shù)據(jù)庫（如圖13所示）中的用戶和手機進行比較，當前輸入用戶或手機號碼錯誤時，會彈出錯誤的警告信息，當輸入的用戶和手機號碼正確時，可以進入下一個環(huán)節(jié)，判斷新的手機號碼和新的密碼是否為空，若輸入的手機或密碼為空，則會彈出手機號碼或密碼為空的提示；若輸入手機號碼和密碼格式都正確時，會對新的密碼和確定密碼比較，當兩者都相同時，方可實現(xiàn)用戶密碼的找回，否則無法修改。完成后，按退出鍵可以返回登錄頁面。4 仿真測試1. 登錄程序1) 當輸入的用戶或密碼錯誤時，會彈出如下提示：圖 172) 當按下退出按鈕時，系統(tǒng)會成功退出圖 182. 主界面1) 數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集顯示如圖1所示；2) 數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)存儲如圖10所示3) 用戶信息修改a) 用戶名或手機號碼錯誤提示圖 19b) 密碼或手機號碼為空時提示圖 20c) 密碼與確定密碼不相同提示圖 21d) 手機號碼為空的提示圖 22e) 成功修改提示圖 233. 用戶注冊1) 用戶名已存在提示圖 242) 密碼與確定密碼不相同提