LabView的溫度監(jiān)測系統(tǒng)

1、傳感器技術(shù)與應(yīng)用課程設(shè)計設(shè)計題目：基于 LabViewLabView 的溫度監(jiān)測系統(tǒng)班級：電信 08-108-1 班學(xué)號：2929 號姓名：李錦明指導(dǎo)老師：張靜設(shè)計時間：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)也取得了很大的進步，采集數(shù)據(jù)的信息化是目前社會的主流發(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)場采集到的數(shù)據(jù)進行處理、傳輸顯示、儲存等操作。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要功能是把模擬信號變成數(shù)字信號，并進行

2、分析、處理、存儲和顯示。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 實現(xiàn)溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計過程，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)時利用了 labviewlabview 的虛擬儀器技術(shù)，由 labviewlabview 虛擬系統(tǒng)自生成溫度信號，通過溫度的采集實現(xiàn)對溫度數(shù)據(jù)的采集，預(yù)處理，分析，儲存和顯示。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)計的任務(wù)以及要求 4.4.1.11.1 設(shè)計的任務(wù) 4.4.1.21.2 設(shè)計的要求 4.4.三系統(tǒng)化設(shè)計 4.4.系統(tǒng)設(shè)計方案 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 5.5.1.1 單元模塊的設(shè)計.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 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、液位等信號的測壓、力控系統(tǒng)，外圍電路比較復(fù)雜，測量精度較低，分辨力不高，需進行溫度校準（非線性校準、溫度補償、傳感器標定等）；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)不了社會的要求。在對多類型、多通道信號同時進行檢測和控制中，傳統(tǒng)的測控系統(tǒng)能力有限。如何將計算機與各種設(shè)施、設(shè)備結(jié)合，簡化人工操作并實現(xiàn)自動控制，滿足社會的需求，成為一個很迫切的問題。溫度檢測是現(xiàn)代檢測技術(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，測量的精度越

5、來越高，響應(yīng)時間越來越短，因其使用方便、無需變換電路等特點已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。隨著社會的發(fā)展、科技的進步以及人們生活水平的逐步提高，各種方便于生產(chǎn)的自動控制系統(tǒng)開始進入了人們的生活，以單片機為核心的溫度采集系統(tǒng)就是其中之一。同時也標志了自動控制領(lǐng)域成為了數(shù)字化時代的一員。它實用性強，功能齊全，技術(shù)先進，使人們相信這是科技進步的成果。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)和微型計算機的迅速發(fā)展，微機測量和控制技術(shù)得到了迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。單片機具有處理能強、運行速度快、功耗低等優(yōu)點，應(yīng)用在溫度測量與控制方面，

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

7、BVIEWSLABVIEWS 為豐富、強大的實用工具軟件包，內(nèi)部配有 GPIBVXIGPIBVXI、串口和插入式DAQKDAQK 的庫函數(shù)以及全球幾百家廠商的儀器驅(qū)動程序。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)達國家已經(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、機械等各個領(lǐng)域，進行工程技術(shù)和科學(xué)研究，國內(nèi)對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)中對溫度的控制，有效的提高了生產(chǎn)質(zhì)量。外圍電路比較簡單雜，測量精度較高， 分辨力高， 使用方便。 溫度檢測是現(xiàn)代檢測技術(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)計正是為了完成溫度采集而設(shè)計的，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)實意義。二設(shè)計的任務(wù)以及要求本設(shè)計是基于 labviewlabview 的溫度監(jiān)測系統(tǒng)，采用一個隨機取值，能用波形顯示器顯示溫度曲線，能實時顯示溫度，在一定時間內(nèi)能統(tǒng)計最大值最小值以及平均值，溫度達到上限溫度或者下限溫度時能報警。三系統(tǒng)設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計方案結(jié)構(gòu)框圖結(jié)構(gòu)主要四個部分，為數(shù)據(jù)采集、波形顯示、數(shù)據(jù)顯示和警報結(jié)構(gòu)框圖如下:系統(tǒng)工作原理本次設(shè)計是簡易的溫度采集，思路是“采集-顯示-統(tǒng)計-報

9、警”，由一個隨機選作為溫度的產(chǎn)生，由波形圖示顯示溫度的變化，統(tǒng)計最大值最小值以及平均值，設(shè)定上限下限值，用兩個比較器件比較，超出設(shè)定值時報警。單元設(shè)計模塊單元模塊的設(shè)計1 1）溫度產(chǎn)生溫度的產(chǎn)生由一個隨機數(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器件：波形顯示、溫度計、溫度顯示3 3）上下限報警由兩個比較器來比較實時溫度，大于 9090 度或者小于 2020 度時報警4 4）數(shù)據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)統(tǒng)計由信號收集器、統(tǒng)計器件以及相關(guān)數(shù)值顯示5 5）時間延遲為了更好的觀察溫度變化，增加了時間延遲器6 6）whilewhile 循環(huán)結(jié)構(gòu)統(tǒng)計算術(shù)平均i最大值最大值時間1錄小值，最小值時間一

10、3.2.23.2.2 單元模塊的鏈接|iooP|iooP,信號集信號_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)運行以及分析整個系統(tǒng)能正常運行，能顯示實時溫度、溫度的最大值最小值以及計算平均值，當溫度超過 9090。時，上限報警器會顯示紅色報警。當溫度低于 2020。時，下限報警器顯示紅色報警。截圖實時溫度是 1.361.36，最大值時 98.398.3,最小值是 1.361.36，平均值是 50.350.3由于實時溫度小于 2020。，所以下限報警器報警，顯示紅色。五結(jié)論與展望由于時間的關(guān)系和缺少實際的測試對象，很多測試的細節(jié)沒有深入研究，對數(shù)據(jù)的處理程度也比較淺和簡略，仍需進一步的開發(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，完成了對信號的采集、處理和顯示；與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)相比，其價格低廉、使用性強、開發(fā)周期短、數(shù)據(jù)處理簡單方便。在實際開發(fā)中，LabVIEWLabVIEW 表現(xiàn)了很好的靈活性，可廣泛應(yīng)用于測試控制領(lǐng)域。六儀器設(shè)備清單LabviewLabview 軟件信號采集器溫度計數(shù)值統(tǒng)計波形顯示器2 2 個