LabView的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

1、傳感器技術(shù)與應(yīng)用課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：基于 LabViewLabView 的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)班級(jí)：電信 08-108-1 班學(xué)號(hào)：2929 號(hào)姓名：李錦明指導(dǎo)老師：張靜設(shè)計(jì)時(shí)間：20112011 年 1212 月 5 5 日摘要隨著信息領(lǐng)域各種技術(shù)的發(fā)展，在數(shù)據(jù)采集方面的技術(shù)也取得了很大的進(jìn)步，采集數(shù)據(jù)的信息化是目前社會(huì)的主流發(fā)展方向。各種領(lǐng)域都用到了數(shù)據(jù)采集，在石油勘探，地震數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域已經(jīng)得到應(yīng)用。隨著測(cè)控技術(shù)的迅猛發(fā)展，以虛擬儀器為核心的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)已經(jīng)在測(cè)控領(lǐng)域中占到了統(tǒng)治地位。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是將現(xiàn)場(chǎng)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、傳輸顯示、儲(chǔ)存等操作。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要功能是把模擬信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)，并進(jìn)行

2、分析、處理、存儲(chǔ)和顯示。溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)廣泛的應(yīng)用于人們的日常生活中。本文主要介紹了利用 labviewlabview 實(shí)現(xiàn)溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)時(shí)利用了 labviewlabview 的虛擬儀器技術(shù)，由 labviewlabview 虛擬系統(tǒng)自生成溫度信號(hào)，通過溫度的采集實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度數(shù)據(jù)的采集，預(yù)處理，分析，儲(chǔ)存和顯示。全文的內(nèi)容主要包括：虛擬儀器的發(fā)展，labviewlabview 虛擬儀器的介紹，溫度采集系統(tǒng)的制作與調(diào)試最后是自己在本次制作中的不足與展望。關(guān)鍵詞：labviewlabview, ,虛擬儀器，溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)目錄中文摘要 1.1.一概述 3.3.1.11.1 研究背景

3、3.3.1.1.11.1.1溫度的研究背景 3 31.1.21.1.2 LABVIEWLABVIEW 的發(fā)展 3 31.21.2 研究的意義 4.4.二設(shè)計(jì)的任務(wù)以及要求 4.4.1.11.1 設(shè)計(jì)的任務(wù) 4.4.1.21.2 設(shè)計(jì)的要求 4.4.三系統(tǒng)化設(shè)計(jì) 4.4.系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 4.4.結(jié)構(gòu)框圖 4.4.3.2.23.2.2 系統(tǒng)工作原理 5.5.3.23.2 單元模塊設(shè)計(jì) 5.5.1.1 單元模塊的設(shè)計(jì).7.7.2.2 單元模塊的鏈接 9.9.四系統(tǒng)調(diào)試 8.8.前面板布置 8 8系統(tǒng)運(yùn)行以及分析.8五結(jié)論與展望.9.9.六儀器設(shè)備清單 9.9.參考文獻(xiàn) 9.9.概述研究背景溫度的研究背

4、景傳統(tǒng)靠人工控制的溫度、濕度、液位等信號(hào)的測(cè)壓、力控系統(tǒng)，外圍電路比較復(fù)雜，測(cè)量精度較低，分辨力不高，需進(jìn)行溫度校準(zhǔn)（非線性校準(zhǔn)、溫度補(bǔ)償、傳感器標(biāo)定等）；且它們的體積較大、使用不夠方便，更重要的是參數(shù)的設(shè)定需要有其它儀表的參與，外界設(shè)備多，成本高，因而越來越適應(yīng)不了社會(huì)的要求。在對(duì)多類型、多通道信號(hào)同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)和控制中，傳統(tǒng)的測(cè)控系統(tǒng)能力有限。如何將計(jì)算機(jī)與各種設(shè)施、設(shè)備結(jié)合，簡(jiǎn)化人工操作并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，滿足社會(huì)的需求，成為一個(gè)很迫切的問題。溫度檢測(cè)是現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)的重要組成部分，在保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源和安全生產(chǎn)等方面起著關(guān)鍵的作用。由單片集成電路構(gòu)成的溫度傳感器的種類越來越多，測(cè)量的精度越

5、來越高，響應(yīng)時(shí)間越來越短，因其使用方便、無需變換電路等特點(diǎn)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步以及人們生活水平的逐步提高，各種方便于生產(chǎn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)開始進(jìn)入了人們的生活，以單片機(jī)為核心的溫度采集系統(tǒng)就是其中之一。同時(shí)也標(biāo)志了自動(dòng)控制領(lǐng)域成為了數(shù)字化時(shí)代的一員。它實(shí)用性強(qiáng)，功能齊全，技術(shù)先進(jìn)，使人們相信這是科技進(jìn)步的成果。溫度是工業(yè)控制中主要的被控參數(shù)之一，特別是在冶金、化工、建材、食品、機(jī)械、石油等工業(yè)中，具有舉足重輕的作用。隨著電子技術(shù)和微型計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，微機(jī)測(cè)量和控制技術(shù)得到了迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。單片機(jī)具有處理能強(qiáng)、運(yùn)行速度快、功耗低等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用在溫度測(cè)量與控制方面，

6、控制簡(jiǎn)單方便，測(cè)量范圍廣，精度較高。LABVIEWLABVIEW 的發(fā)展上世紀(jì) 8080 年代早期，計(jì)算機(jī)接口變得越來越精細(xì)，軟件設(shè)計(jì)的虛擬器界面也越來越友好，蘋果公司的 MacintoshMacintosh 開發(fā)了 G G 語(yǔ)言，這些為功能強(qiáng)大的專業(yè)虛擬儀器軟件的出現(xiàn)提供了必要基礎(chǔ)。不久，NINI 為基于計(jì)算機(jī)的測(cè)量和自動(dòng)化開發(fā)出了 LABVIEWLABVIEW 欠件包。LABVIEWLABVIEW 的功能不斷豐富和強(qiáng)大。LABVIEW1LABVIEW1 來進(jìn)來數(shù)據(jù)采集和控制、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)表達(dá)，使工程師和科學(xué)家能充分利用 PCPC 的功能，快速簡(jiǎn)便地完成自己的工作。經(jīng)過多年的不斷充實(shí)，LA

7、BVIEWSLABVIEWS 為豐富、強(qiáng)大的實(shí)用工具軟件包，內(nèi)部配有 GPIBVXIGPIBVXI、串口和插入式DAQKDAQK 的庫(kù)函數(shù)以及全球幾百家廠商的儀器驅(qū)動(dòng)程序。圍繞這些核心軟件還陸續(xù)開發(fā)出多種附件。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)將虛擬儀器技術(shù)廣泛應(yīng)用于航天、通訊、生物醫(yī)學(xué)、地球物理、電子、機(jī)械等各個(gè)領(lǐng)域，進(jìn)行工程技術(shù)和科學(xué)研究，國(guó)內(nèi)對(duì)于虛擬儀器的研究與工程也取得了很多成就，在產(chǎn)品性能測(cè)試、設(shè)備故障診斷、生產(chǎn)過程控制中得到普遍應(yīng)用。1.21.2 研究的意義生活的需要，方便了生產(chǎn)中對(duì)溫度的控制，有效的提高了生產(chǎn)質(zhì)量。外圍電路比較簡(jiǎn)單雜，測(cè)量精度較高， 分辨力高， 使用方便。 溫度檢測(cè)是現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)的

8、重要組成部分， 在保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源和安全生產(chǎn)等方面起著關(guān)鍵的作用。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)正是為了完成溫度采集而設(shè)計(jì)的，而且采用了溫度傳感器 LM35LM35, ,可以說與人們的日常生活是息息相關(guān)的，具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。二設(shè)計(jì)的任務(wù)以及要求本設(shè)計(jì)是基于 labviewlabview 的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用一個(gè)隨機(jī)取值，能用波形顯示器顯示溫度曲線，能實(shí)時(shí)顯示溫度，在一定時(shí)間內(nèi)能統(tǒng)計(jì)最大值最小值以及平均值，溫度達(dá)到上限溫度或者下限溫度時(shí)能報(bào)警。三系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案結(jié)構(gòu)框圖結(jié)構(gòu)主要四個(gè)部分，為數(shù)據(jù)采集、波形顯示、數(shù)據(jù)顯示和警報(bào)結(jié)構(gòu)框圖如下:系統(tǒng)工作原理本次設(shè)計(jì)是簡(jiǎn)易的溫度采集，思路是“采集-顯示-統(tǒng)計(jì)-報(bào)

9、警”，由一個(gè)隨機(jī)選作為溫度的產(chǎn)生，由波形圖示顯示溫度的變化，統(tǒng)計(jì)最大值最小值以及平均值，設(shè)定上限下限值，用兩個(gè)比較器件比較，超出設(shè)定值時(shí)報(bào)警。單元設(shè)計(jì)模塊單元模塊的設(shè)計(jì)1 1）溫度產(chǎn)生溫度的產(chǎn)生由一個(gè)隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生數(shù)據(jù)和 100100 叉乘。2 2）溫度顯示溫度顯示有三個(gè)器件：波形顯示、溫度計(jì)、溫度顯示3 3）上下限報(bào)警由兩個(gè)比較器來比較實(shí)時(shí)溫度，大于 9090 度或者小于 2020 度時(shí)報(bào)警4 4）數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)由信號(hào)收集器、統(tǒng)計(jì)器件以及相關(guān)數(shù)值顯示5 5）時(shí)間延遲為了更好的觀察溫度變化，增加了時(shí)間延遲器6 6）whilewhile 循環(huán)結(jié)構(gòu)統(tǒng)計(jì)算術(shù)平均i最大值最大值時(shí)間1錄小值，最小值時(shí)間一

10、3.2.23.2.2 單元模塊的鏈接|iooP|iooP,信號(hào)集信號(hào)_陂形圉四系統(tǒng)調(diào)試4.14.1 前面板布置遇溫度密蒯器M M前面板*|T 回4.24.2 系統(tǒng)運(yùn)行以及分析整個(gè)系統(tǒng)能正常運(yùn)行，能顯示實(shí)時(shí)溫度、溫度的最大值最小值以及計(jì)算平均值，當(dāng)溫度超過 9090。時(shí)，上限報(bào)警器會(huì)顯示紅色報(bào)警。當(dāng)溫度低于 2020。時(shí)，下限報(bào)警器顯示紅色報(bào)警。截圖實(shí)時(shí)溫度是 1.361.36，最大值時(shí) 98.398.3,最小值是 1.361.36，平均值是 50.350.3由于實(shí)時(shí)溫度小于 2020。，所以下限報(bào)警器報(bào)警，顯示紅色。五結(jié)論與展望由于時(shí)間的關(guān)系和缺少實(shí)際的測(cè)試對(duì)象，很多測(cè)試的細(xì)節(jié)沒有深入研究，對(duì)數(shù)據(jù)的處理程度也比較淺和簡(jiǎn)略，仍需進(jìn)一步的開發(fā)和大量的完善工作。此數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，應(yīng)用 LabVIEWLabVIEW 的數(shù)據(jù)處理庫(kù)，完成了對(duì)信號(hào)的采集、處理和顯示；與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相比，其價(jià)格低廉、使用性強(qiáng)、開發(fā)周期短、數(shù)據(jù)處理簡(jiǎn)單方便。在實(shí)際開發(fā)中，LabVIEWLabVIEW 表現(xiàn)了很好的靈活性，可廣泛應(yīng)用于測(cè)試控制領(lǐng)域。六儀器設(shè)備清單LabviewLabview 軟件信號(hào)采集器溫度計(jì)數(shù)值統(tǒng)計(jì)波形顯示器2 2 個(gè)