基于虚拟仪器技术的串口数字温度计设计
基于LABVIEW的串口通信实验
基于LABVIEW的串口通信实验一、实验目的1.了解LabVIEW串口通信基本方法2.通过LabVIEW串口获取数字温度传感器的数据二、实验器材1.计算机一台2.LabVIEW8.20软件一套3.串口线一根4.虚拟仪器实验平台一台5.分布式温度采集模块一块6.传感器控制模块一块三、实验原理串行通信是工业现场仪器或设备常用的通信方式,它是将一条信号的各位数据按顺序逐位传送。
计算机串行通信(简称串口)采用RS232协议,允许一个发送设备连接到一个接收设备以传送数据,最大速率为115200bps。
计算机串行口采用Intel8250异步串行通信组件构成,通常以COM1~COM4来表示。
bView串口节点LabView中提供了已封装好的串口通信节点,它们位于函数->数据通信->协议->串口。
这里主要介绍程序中使用到的串口配置、串口读取、串口写入和串口关闭,其他串口相关的节点使用方法查询LabView帮助。
(1)串口配置在进行串口通信时,首先要对串口进行初始化和配置。
这可以由VISA配置串口节点来完成,串口配置节点如下图所示。
使用该节点可以设置串口的VISA资源名称、波特率、数据位、校验位、超时时间、终止符以及流控制等参数。
VISA资源名称控件用于规定对VISA会话句柄开放的资源,并维持会话句柄和类。
VISA 会话句柄是VISA使用的唯一逻辑标识符,用于与资源进行通信。
VISA会话句柄由VISA 资源名称输入控件保持,用户不可见。
VISA资源名称输出是VISA函数中输出的VISA资源名称的副本。
通过将资源名称输出或输入函数和VI,并链接函数和VI,从而简化数据流编程。
这与文件I/O函数使用的文件引用句柄输出相似。
(2)串口写入串口写入是将写入缓冲区的数据写入VISA资源名称指定的设备或接口,可以选择同步或异步。
该操作仅当传输结束后才返回。
VISA写入的节点图标及端口定义如下图所示。
其中写入缓冲区包含要写入设备的数据。
基于虚拟仪器的测温仪
三、 进度安排
执行机构 计算机系统 虚拟仪器 网络及打印等设备 序号 1 2 3 4 设计内容 分析问题,查阅资料、确定系统设计方案 系统硬件模块设计、绘制电路图 软件模块设计、绘制流程图 上机调试 撰写设计报告 总 计 天数 2 2 2 待定 1 10
数 采 功 能
分 析 功 能
数 显 功 能
存 储 功 能
虚拟式温度测试仪系统框图
四、答辩与成绩评定
2
3
1
虚拟仪器技术的核心是软件。用户可以采用各种编程软件来开发自己所需要的应用 2.2 软件部分设计(仿真实现) 在完成上述硬件部分的设计后,采用虚拟仪器软件仿真。设有一随机电压,已经通 软件。以美国 NI 公司的软件产品 LabVIEW 和 Labwindow/CVI 为代表的虚拟仪器专 过数据采集, 进入计算机中, 其变化范围为 0~5V,所对应的温度变化范围为 37℃~40℃, 用开发平台是当前流行的集成开发工具。这些软件开发平台提供了强大的仪器软面板设 电压转换为温度的公式为:temp=((v/5)*3)+37。 计工具和各种数据处理工具,再加上虚拟仪器硬件厂商提供的各种硬件的驱动程序模 所设计的虚拟仪器完成电压到温度的转换。待测的温度经温度传感器转换为电信 块,大大简化了虚拟仪器的设计工作。随着软件技术的迅速发展,软件开发的模块化、 号,电信号再经数据采集卡进入计算机,所设计的虚拟仪器将测量得到的电信号转换为 复用化,对各种硬件仪器的驱动软件的模块化、标准化,将使虚拟仪器软件开发变得更 实际的温度值显示出来。 本次设计采用美国 NI 公司的软件产品 LabVIEW 6.0,设计完成后,在前面板中 加方便。 运行仪器,则将一个随机电压值和对应的温度值同时显示在仪器面板中。 由以上的阐述可以看出虚拟仪器的巨大优势,本次设计中采用美国 NI 公司的 3.设计要求 LabView 6.0 作为在微机上仿真实现温度的显示﹑打印﹑报警等功能的软件工具。 (1)查阅相关资料,设计各个硬件模块和原理图以及软件模块和流程图,其中硬件模 2.设计方案 块应有详细的电路图; 2.1 硬件部分设计 (2)学习关于 LabVIEW 6.0 的基本操作,完成简单的仿真; 系统构成原理如下图所示: (3)撰写设计报告,其中包括设计心得体会。 注:学生完成课程设计后提交课程设计报告,要求将前述全部内容依先后顺序写成 被测物 前端测温装置 A/D 卡 设计报告一份,不得打印,要求文字通畅、字迹工整,装订成册。情况,系统方案的可行性,硬件原理图,软件流程 仪器系统通过前端感温装置的传感元件, 将被测对象的温度转换为电压或电流等模 图和课程设计报告质量综合衡量,由指导教师评定。 拟信号,经调理电路进行功率放大、抗混滤波处理后,变成可被数据采集卡采集的标准 电压信号。在数据采集卡内将模拟信号转化为数字信号,并在数据采集指令下将其送入 参考文献 计算机总线,在 PC 机内利用已经安装的虚拟仪器软件可对采集的数据作各种所需的处 刘君华 《基于 labVIEW 的虚拟仪器设计》 电子工业出版社 2003.1 理功能。在需要时可以打印处理好的数据或图形。 由此可见, 虚拟式测温仪由软件和硬件两大部分组成。 硬件部分由前端感温装置 (如 秦树人 《虚拟仪器》 中国计量出版社 2004.3 温度探测器) 、数据采集卡、PC 机系统和打印设备组成,主要提供和实现温度信号采集、 转化、处理、打印等功能。软件部分主要是后续处理、存储、报警和控制硬件设备,具 体实现采集卡参数设定、数据标定、实时显示、趋势分析、温限设定及报警或逻辑输出 以及人机交互等功能。
基于LabVIEW的虚拟温度信号分析仪设计--毕业设计
毕业设计论文基于LabVIEW的虚拟温度信号分析仪设计系别:专业名称:学号:学生姓名:指导教师:指导单位:完成时间:20 年月教务处制发毕业设计(论文)任务书毕业设计(论文)成绩评定表基于LabVIEW的虚拟温度信号分析仪设计摘要温度是一个非常重要的物理量,因为它直接影响燃烧、化学反应、发酵、烘烤、煅烧、蒸馏、浓度、挤压成形、结晶以及空气流动等物理和化学过程。
温度控制失误就可能引起生产安全、产品质量、产品产量等一系列问题。
因此对温度的检测的意义就越来越大。
温度采集控制系统在工业生产、科学研究和人们的生活领域中,得到了广泛应用。
在工业生产过程中,很多时候都需要对温度进行严格的监控,以使得生产能够顺利的进行,产品的质量才能够得到充分的保证。
使用自动温度控制系统可以对生产环境的温度进行自动控制,保证生产的自动化、智能化能够顺利、安全进行,从而提高企业的生产效率。
本文首先介绍了其它利用传感器来检测温度的方法,引出虚拟仪器LabVIEW的相关知识。
并对它们的发展历史、软件的优缺点等做了简单的介绍,利用labview设计了一个温度监测和分析系统,实现了数据采集、信号运算和信号分析(时域分析)等功能。
其中信号分析包括实时显示波形、频率测量、曲线拟合以及相关性分析。
数据记录包括各种温度产生时间、最大最小温差等等。
关键词:虚拟仪器;LabVIEW;温度测量;数据统计LABVIEW-based virtual design of the temperature signal analyzerAbstractTemperature is an important physical quantity because it directly affects the combustion, chemical reactions, fermentation, roasting, calcining, distillation, concentration, extrusion, mold and air flow, and other physical and chemical processes. Temperature control failure could lead to production safety, product quality, product yield and other issues. Hence the significance of the detection of temperature on the increase. Temperature acquisition and control system in industrial production, scientific research and areas of people's lives, has been widely used. In the industrial production process, often require strict temperature control, to enable production to proceed smoothly, Quality of the products can be fully guaranteed. Automatic temperature control system can control the temperature of the production environment to ensure the production of automation and intelligence of a smooth, safe, thereby improving production efficiency.This paper introduces the use of sensors to detect the temperature of other methods, leads to the relevant knowledge LabVIEW virtual instrument. And their history, advantages and disadvantages of such software to do a simple introduction, using labview design a Temperature Monitoring and analysis system of data collection, signal analysis computing He signals (time-domain analysis) capabilities. One signal analysis, including real time display of waveform, frequency measurement, curve fitting and correlation analysis. Temperature data records including generation time, maximum and minimum temperature and so on.Key words: virtual instruments; LabVIEW; temperature measurement; data statistics目录1 绪论 (1)1.1 温度检测的意义 (1)1.2 常见温度检测方法 (1)1.3 本论文研究的内容 (2)1.4 本章小结 (2)2 虚拟仪器的基本理论 (3)2.1 虚拟仪器的概念 (3)2.2 虚拟仪器和传统仪器的比较 (3)2.3 虚拟仪器的结构 (4)2.4 虚拟仪器的分类 (5)2.5 本章小结 (6)3 温度检测系统的软件设计 (7)3.1 LabVIEW概述 (7)3.1.1 LabVIEW的特点 (7)3.1.2 LabVIEW的发展历程 (7)3.1.3 LabVIEW的结构 (8)3.2 LabVIEW的应用领域 (9)3.3 本章小结 (10)4 系统VI程序设计 (11)4.1 创建子VI (11)4.2 VI设计 (12)4.3 本章小结 (14)5 程序框图介绍 (15)5.1 系统初始化 (15)5.2 温度采集 (16)5.3 数据分析 (17)5.4 本章小结 (18)6 结束语 (19)6.1 系统总结 (19)6.2 未来展望 (19)致谢 (20)参考文献 (21)1 绪论各个行业的社会生产过程中,都离不开测试测量仪器的应用,理论上,使用传统硬件仪器的地方都可以使用虚拟仪器来代替,在传统测试测量仪器仪表使用比较频繁的机械制造业、电子和微电子等行业,虚拟仪器的技术已经得到广泛应用,技术很成熟,现成产品很多。
基于单片机的数字温度计设计(含程序、仿真图)
基于单片机的数字温度计设计1引言随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现.能够独立工作的温度检测和显示系统应用于诸多领域。
传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件。
热敏电阻的成本低,但需后续信号处理电路,而且可靠性相对较差,测温准确度低,检测系统也有一定的误差。
与传统的温度计相比,这里设计的数字温度计具有读数方便,测温范围广,测温精确,数字显示,适用范围宽等特点。
选用AT89C51型单片机作为主控制器件,DSl8B20作为测温传感器通过4位共阳极LED数码管串口传送数据,实现温度显示。
通过DSl8B20直接读取被测温度值,进行数据转换,该器件的物理化学性能稳定,线性度较好,在0℃~100℃最大线性偏差小于0.1℃。
该器件可直接向单片机传输数字信号,便于单片机处理及控制。
另外,该温度计还能直接采用测温器件测量温度,从而简化数据传输与处理过程。
2 系统硬件设计方案根据系统功能要求,构造图1所示的系统原理结构框图。
图1 系统原理结构框图2.1单片机的选择AT89C51作为温度测试系统设计的核心器件。
该器件是INTEL公司生产的MCS一5l系列单片机中的基础产品,采用了可靠的CMOS工艺制造技术,具有高性能的8位单片机,属于标准的MCS—51的CMOS产品。
不仅结合了HMOS的高速和高密度技术及CHMOS 的低功耗特征,而且继承和扩展了MCS —48单片机的体系结构和指令系统。
单片机小系统的电路图如图2所示。
图2 单片机小系统电路AT89C51单片机的主要特性:(1)与MCS-51 兼容,4K 字节可编程闪烁存储器;(2)灵活的在线系统编程,掉电标识和快速编程特性;(3)寿命为1000次写/擦周期,数据保留时间可10年以上;(4)全静态工作模式:0Hz-33Hz ;(5)三级程序存储器锁定;(6)128*8位内部RAM ,32可编程I/O 线;(7)两个16位定时器/计数器,6个中断源;(8)全双工串行UART 通道,低功耗的闲置和掉电模式;(9)看门狗(WDT )及双数据指针;(9)片内振荡器和时钟电路;2.2 温度传感器介绍DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率,精度为±0.5°C 。
基于LabVIEW的可报警温度计设计与仿真
图 3 滤波稳压模块
R2 路径:电压经过 R2,由 R7 分压产生 一个抵消电压,(抵消电压的作用:将热敏电 阻的零温度时,阻值所产生的电压抵消,从而 使模拟零温度电压时最终输出电压没有误差。
图 4 温度采集及变换电路
71
船电技术|应用研究
Vol.37 No.11 2017.11
LM358P 就会输出正电压否则输出负电压,输 出的电压经过 D1 的作用只能经过正电压从而 点亮 LED1 灯。
过数据采集卡得到温度的模拟数据,在将此数据通过数据传输线传入计算机,在计算机中通过设计的程序
完成温度数据的动态显示及记录。
关键词:Labview 温度计 报警电路 虚拟仿真
中图分类号:
文献标识码:A
文章编号:1003-4862(2017)11-0070-04
Design and Simulation of Alarming Thermometer Based on LabVIEW
船电技术|应用研究
Vol.37 No.11 2017.11
基于 LabVIEW 的可报警温度计设计与仿真
蔡新梅
(辽宁省葫芦岛市渤海船舶职业学院,辽宁葫芦岛 125005)
摘 要:在工业环境中,很多情况下需要对温度信号进行采集,本设计是基于 labview 仿真的温度计,目
的是实现使用虚拟仪器及相应设备完成测量现实环境中的温度数据,达到温度显示、温度报警的功能。通
70
Vol.37 No.11 2017.11
向 U1A 的电流电压为 1V,经过 U1A 的跟随特 性,使得 U1A 输出为 1V(如图 5)。然后该 1V 电压连接到热敏电阻 R5(103AT 热敏电阻, 电阻在不同温度下存在一定误差,不过 0/50/100 摄氏度时较为准确)由于热敏电阻的
精选基于虚拟仪器设计温度检测系统
摘要:虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。
自1986年问世以来,世界各国的工程师和科学家们都已将NI LabVIEW图形化开发工具用于产品设计周期的各个环节,从而改善了产品质量、缩短了产品投放市场的时间,并提高了产品开发和生产效率。
使用集成化的虚拟仪器环境与现实世界的信号相连,分析数据以获取实用信息,共享信息成果,有助于在较大范围内提高生产效率。
虚拟仪器提供的各种工具能满足我们任何项目需要。
目前虚拟仪器技术经过二十多年的发展,而今正沿着总线与驱动程序标准化、硬/软件模块化、编程平台的图形化和硬件模块的即插即用方向进步。
虚拟仪器技术在发达国家的应用十分普及,如电信、医学等领域。
在国内,近年来也开有了利用虚拟仪器实现检测、控制等功能的例子。
关键词:虚拟仪器温度检测 LabVIEW温度(temperature)是表示物体冷热程度的物理量,微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。
温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量,而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。
它规定了温度的读数起点(零点)和测量温度的基本单位。
虚拟仪器测温系统是用虚拟仪器技术改造传统的测温仪,使其具有更强大的功能。
通过LabVIEW软件实现虚拟温度测量系统,改善了工作条件,提高了精度,节约了时间,降低了成本。
该系统的扩展性很强,可进一步扩充其功能,如实现对温度远程测控等。
该系统构建测控系统的方法,可推广到类似的应用中,有着十分重要的现实意义。
本设计实现了一套在Windows平台下的基于虚拟仪器的温度自动化测试系统。
该系统基于LabVIEW虚拟仪器软件能对温度进行实时显示,存储和报警。
1温度计及标签鼠标右键,出现控件选项,在经典中选择经典数值中的温度计,控件放置到前面板设计窗口的合适位置。
然后,用鼠标右键该控件,在弹出的选项中,单击显示项中的标签,将该控件的名称显示。
再鼠标右键,出现控件选项,在新式中选择修饰中的标签控件,拖放到前面板设计窗口的合适位置,并输入文本“虚拟温度检测系统”。
基于虚拟仪器技术的串口数字温度计设计
黑河学院学报
J OURN AL OF HEI E NI R I H U VE S TY
Apr 2 . 011
Vo . . 12 No 2
基于虚拟仪 器技术 的串 口数字温 度计设 计
李训文
( 阴师 范学院 物理 与电子 电气工程 学院, 苏 淮安 2 3 0 ) 淮 江 23 0
图 1 串行总线的虚 拟仪器结构
收稿 日期 :0 1- 3—1 21 0 4 作者简 介: 李训文 (9 1 , , 17 一) 男 江苏淮安人 , 实验师 , 硕士 , 主要从事虚拟仪器研究 。
第 2期
李训文 : 于虚拟仪器技 术的 串口数字温度计设计 基
2 数 字温 度计 的硬 件设计 2 1数字温 度传 感器 D 1 B 0 . S8 2 D 1B 0是 美 国 D L A S8 2 A L S公 司 生 产 的 单 线 数 字温 度传 感器 , 其测 量 的温 度精 度 达 到 0 1 , .℃ 测 量 的 温 度 范 围 在 一2 c 0I =到 10 之 间 。 0℃
过 串口实现与上位机的通信 , 数据 采集 、 数据 处理和 温度显示功能均 由 L b I W 软件编写器 ; 口通 信 ; 字 温 度 计 虚 串 数
中图分类号 :P 9 T 39
文献标志码 : A
文章编号 :64— 4 9 2 1 )2— 16一 3 17 9 9 ( 0 1 O 0 2 O
的硬件及数据采集卡通讯 的全部功能 。它还 内置 了 便于应用 T P I、 cvX等软件标 准的库 函数。 C/P Ate i Lb IW 是 —个 面向最终用户 的工具 , aVE 它为用户 提 供了实现仪器编程和数据采集系统的便捷途径, 使 用它进行原理研 究 、 设计 、 测试 并实 现仪器 系统 时, 可 以大大提高工 作效率 。 Lb IW 的编程环 境包 括 两个 面板 : 面 板 aV E 前 (ae ) pn1 和框 图 。通过 编 制虚 拟 仪器 的前 面板 来 模拟真实仪表 的面板 , 程序前面板上 , 入量 在 输 被 称 为控制 ( ot l)输 出量 被 称 为 显示 (ni C nrs , o Id— cts 。控 制 和显示 是 以各 种 图标 形 式 出现在 前 a r) o 面板上 , 旋 钮 、 关 、 如 开 图表 、 形 等 。每 一 个 前 图 面板 都对 应 着 一 段 框 图程 序 , 图程 序 用 Lb 框 a- V E 图形化编程 语言编写 , 以把它理解成传 IW 可 统程序 的源代码。框 图程序 由端 口、 节点、 图框 和连线构成。其 中端 口被用来 同程序前面板 的 控制和显示传递数据 , 节点被用来实现 函数和功 能调用 , 图框 被用来实现结构化 程序控制命 令 , 而连 线代 表程 序执 行 过 程 中 的数 据 流 , 义 了框 定 图 内的数 据流 动方 向 。 1 3虚拟 仪器 结构 . 根据 IO接 口 / 硬件设备的不同, 虚拟仪器可以 分为多种类型, 本文采用的是基于串口的虚拟仪器 测试系统, 它以串行总线设备与计算机为仪器硬件 平台组成的虚拟仪器系统, 其结构图如图 1 所示。
基于虚拟仪器的温度测控系统设计
百度文库- 好好学习,天天向上-I 编号:摘要: (1)0 前言 (1)1虚拟仪器简介 (2)虚拟仪器(VI) 的概念 (3)LabVIEW 的概念 (4)虚拟仪器的优点 (5)LabVIEW软件的简介 (5)2 RS-232串行通信协议 (7)LabVIEW串口VISA (8)RS232串口通信原理 (10)3上位机测控系统设计 (10)串口的设置及预设温度输入 (11)温度的显示 (12)温度的比较与警示 (15)前面板 (15)4 下位机测控系统设计 (16)下位机硬件设计 (16)下位机软件设计 (19)百度文库- 好好学习,天天向上摘要:虚拟仪器(VI,Virtual Instrument)是基于计算机的仪器。
计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。
虚拟仪器利用NI公司的LabVIEW软件及数据采集卡等硬件,取代以往由纯硬件构成的仪器测控系统。
温度检测与控制在工农业生产、医学研究等科研工作中具有非常重要的地位。
本作品由一个PC,RS-232通信协议,一个AT89C51单片机及一个DS18B20及制冷与制热系统和相关外围电路组成。
PC通过LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)向下位机发送预设温度范围,单片机通过串口不断向PC传送温度参数,实现温度的测量。
单片机把DS18B20传来的温度与上位机发来的预设范围进行比较,根据比较结果控制外围电路的制热或制冷系统,从而实现温度的控制。
该系统可用于相关温度控制领域。
它具有数据处理能力强,通用性强,易于网络化以实现远程控制,耗材少,成本低等优点。
关键词:虚拟仪器;串口通信;单片机;LabVIEW;温度控制Based on virtual instrument of temperature measurementand control systemLiu Ming(School of Physics and Electronics, Henan University, Henan Kaifeng 475004, China) Abstract:Virtual Instrument is a instrument which based on computer, The combination of computer and instruments is very popular nowadays .VI use LabVIEW,Data acquisition card and other hardware to replace the previous measurement and control system which just consist of pure hardware.Temperature measurement and control has a very important position in industrial and agricultural production, medical research.My works is made of a PC, an A T89C51 chip , a DS18B20temperature sensor , cooling and heating systems and related peripheral circuit first,PC send preset temperature range to MCU. then MCU transfer parameters through a serial port to PC,which complete the measurement , MCU decide whether present temperature is in the preset temperature range, and then control peripheral circuit to complete control function.The advantages of VI are data processing ability, versatility, easy to network to realize remote control, consumables less and low cost.Key words: VI ;Serial communication ;MCU ;LabVIEW;Temperature control0 前言当前的测温控制系统大都使用传统温度测量仪器.其功能大多都是由硬件或固化的软件来实现,而且只能通过厂家定义、设置,其功能和规格一般都是固定的,用户无法随意改变其结构和功能,而且型号繁多,维修不便,因而已不能适应现代化监测系统的要求。
基于虚拟仪器的温度监测系统设计
目录第1章绪论 (1)1.1研究背景 (1)1.2设计简介 (2)第2章LABVIEW虚拟仪器简介 (4)2.1虚拟仪器概念 (4)2.2虚拟仪器特点 (4)2.3虚拟仪器构成 (5)2.4 LabVIEW8.5的安装 (6)2.5 LABVIEW简介 (9)第3章系统硬件设计 (12)3.1硬件流程设计 (12)3.2硬件电路设计 (12)3.3硬件功能分析 (13)3.4硬件组成部分 (14)3.4.1温度传感器 (14)3.4.2数据采集卡 (23)第4章系统软件设计 (26)4.1软件温度实时模块 (26)4.2软件时间显示模块 (27)4.3软件温度显示模块 (28)4.4软件温度管理模块 (29)4.5软件温度控制模块 (30)4.6软件温度监控系统总设计 (31)4.7软件传感器状态 (33)总结 (34)结束语 (35)参考文献 (36)第1章绪论农业的迅猛发展,特别是温室大棚、无土栽培、节水灌溉、工厂化养殖等技术在生产上得到前所未有的发展,对智能化温室控制系统的需求日渐迫切。
智能化温室系统是集农业科技上的高、精、尖技术和计算机自动控制技术于一体的先进的农业生产设施,是现代农业科技向产业转化的物质基础。
随着计算机技术的发展,20世纪80年代采取多因素综合控制方法,这是利用计算机控制温室环境因素的方法。
此方法是将各种作物在不同生长发育阶段需要的适宜环境条件要求输入计算机程序,当某一环境因素发生改变时,其余因素自动做出相应修正或调整。
一般以光照条件为始变因素,温度、湿度和二氧化碳浓度为随变因素,使这4个主要环境因素随时处于最佳配合状态。
20世纪90年代,在多因子环境控制中,采用了模糊控制、多变量控制等先进技术,并采用这些先进技术开发环境自动控制的计算机软件系统。
目前日本、荷兰、以色列、美国等发达国家可以根据作物的要求和特点,对温室内光照、温度、水、气、肥等诸多因子进行自动调控。
美国和荷兰还利用温差管理技术,对果蔬等产品的开花和成熟期进行控制,以满足生产和市场的需求。
基于labview的虚拟温度计的设计
目录1绪论 (2)1.1 虚拟仪器的概念 (2)1.2虚拟仪器的特点 (3)1.3虚拟仪器技术的发展现状 (3)2接触式温度传感器 (5)3硬件设计 (6)3.1 PT100铂热电阻温度传感优点 (7)3.2 PT100铂热电阻温度传感结构 (7)4设计思路 (8)4.1总程序框图 (8)4.2数据采集系统 (9)4.3温度信号分析功能 (10)4.4温度回放、查询和数据存储系统 (11)4.5温度报警系统 (11)5总结 (12)基于labview的虚拟温度计的设计摘要温度是一个非常重要的物理量,因为它直接影响燃烧、化学反应、发酵、煅烧、蒸馏、浓度结晶以及空气流动等物理和化学过程。
温度控制失误就可能引起生产安全、产品质量、产品产量等一系列问题。
因此对温度的检测的意义就越来越大。
温度计在工业生产、科学研究和人们生活领域中,得到了广泛的应用。
在工业生产过程中,很多时候都需要对温度进行严格的控制,才能够是生产顺利的进行,产品的质量才能得到保证。
使用温度计可以对生产环境进行监控,保证产品的自动化,智能化能够顺利安全进行,从而提高企业的生产效率。
本文介绍了利用传感器测量温度的方法,引出虚拟仪器labview 的相关知识,利用labview设计一个虚拟温度计,实现了温度数据储存、回放、查询和温度超范围自动报警等功能。
关键字:labview;温度计;传感器1绪论1.1 虚拟仪器的概念虚拟仪器 (Virtual Instrument,VI) 是 20 世纪 80 年代末由美国国家仪器公司 (National Instru-ments Corporation,NI)提出的新概念 , 是对传统仪器概念上的重大突破。
虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。
一个典型的倒子是在计算机上插数据采集卡,然后用软件在屏幕上生成仪器面板,用软件来进行信号分析的处理,实现传统仪器的功能。
带串口通信的温湿度仪器设计
仲恺农业工程学院课程设计报告单片机与嵌入式系统课程设计院系:自动化学院题目:带串口通信的温湿度仪器设计专业班别:自动化(工业自动化)144姓名:黄国盛学号:201421714406提交日期:2017年5月25日带串口通信的温湿度仪器设计班级:工化144学号:201421714406姓名:黄国盛1总体功能该系统由基于单片机的温湿度监测仿真电路和虚拟上位机两部分组成,它们之间通过虚拟串口进行通信。
基于单片机的温湿度监测装置主要实现温湿度采集、温湿度及其限值显示、温湿度报警、温度上限值和湿度下限值设置及串口通信等功能;仪器结构设计以AT89C51单片机为核心,外围电路包括晶振和复位电路、温湿度采集电路、LCD显示电路、蜂鸣器LED 报警电路、独立按键电路、和串口通信电路等。
介绍系统功能①先启动上位机然后启动单片机,启动单片机后,自动向上位机发送“Connected!!! Please enter'A'for getting data”。
②单片机采用AT89C51单片机和SHT11温湿度计获取环境温湿度(保留十位和个位)并通过数码管显示。
接收到上位机发送的字符A后,启动数据传输。
每隔2s从串口自动向虚拟上位机发送一次温湿度数据包,数据包格式为“XXTXXH”。
③单片机可通过按键设置温度上限值和湿度下限值,设置完通过串口自动发送限值给上位机。
数据包格式为“XXUXXL”。
④单片机可接收上位机发送过来的温度上下限值并读取和同步设置,数据包格式为:温度上限“BXXT”,湿度下限“BXXH”。
接收并设置成功后向上位机发送Temperature upper limit set successfully!或Humidity lower limit set successfully!⑤当测量温度超过上限值时,亮红色LED,响蜂鸣器;当测量湿度低于湿度下限时,亮蓝色LED,响蜂鸣器。
⑥上位机发送Stop字符串可停止单片机温湿度数据的发送。
虚拟仪器课程设计温度报警器
基于labview的温度报警器目录1、研究背景 (1)1.1温度的研究背景 (1)1.2研究的意义 (1)2、课题方案 (2)2.1实验目的 (2)2.2实验目标 (2)3、研究思路和方法 (3)3.1实验内容和步骤 (3)3.2单元设计模块 (3)4、前面板界面设计 (7)5、程序框图设计 (8)6、程序运行情况 (9)7、心得体会 (10)参考文献 (11)1、研究背景1.1温度的研究背景传统靠人工控制的温度、湿度、液位等信号的测压﹑力控系统,外围电路比较复杂,测量精度较低,分辨力不高,需进行温度校准(非线性校准、温度补偿、传感器标定等);且它们的体积较大、使用不够方便,更重要的是参数的设定需要有其它仪表的参与,外界设备多,成本高,因而越来越适应不了社会的要求。
在对多类型、多通道信号同时进行检测和控制中,传统的测控系统能力有限。
如何将计算机与各种设施、设备结合,简化人工操作并实现自动控制,满足社会的需求,成为一个很迫切的问题。
1.2研究的意义温度检测是现代检测技术的重要组成部分,在保证产品质量、节约能源和安全生产等方面起着关键的作用。
同时也标志了自动控制领域成为了数字化时代的一员。
它实用性强,功能齐全,技术先进,使人们相信这是科技进步的成果。
温度是工业控制中主要的被控参数之一,特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中,具有举足重轻的作用。
随着电子技术和微型计算机的迅速发展,微机测量和控制技术得到了迅速的发展和广泛的应用。
2、课题方案2.1实验目的本设计是基于labview 的温度监测系统,采用一个随机取值,能用波形显示器显示温度曲线,能实时显示温度,在一定时间内能统计最大值最小值以及平均值,温度达到上限温度或者下限温度时能报警。
2.2实验目标通过实验,初步了解虚拟仪器的概念,基本掌握labview的操作方法,掌握各种控件和编程函数的用法。
如图2.2所示,本次设计是简易的温度采集,思路是“采集-显示-统计-报警”,由一个随机选作为温度的产生,由波形图示显示温度的变化,统计最大值最小值以及平均值,设定上限下限值,用两个比较器件比较,超出设定值时报警。
数字温度计的设计与仿真设计
单片机原理与应用设计课程综述设计项目数字温度计任课教师班级姓名学号日期基于AT89C51的数字温度计设计与仿真摘要:随着科学技术的不断发展,温度的检测、控制应用于许多行业,数字温度计就是其中一例,它的反应速度快、操作简单,对环境要求不高,因此得到广泛的应用。
传统的温度测量大多使用热敏电阻,但热敏电阻的可靠性差,测量温度准确率低,而且必须经过专门的接口电路将模拟信号转换成数字信号才能由单片机进行处理。
本课题采用单片机作为主控芯片,利用DS18B20来实现测温,用LCD液晶显示器来实现温度显示。
温度测量范围为0~119℃,精确度0.1℃。
可以手动设置温度上下限报警值,当温度超出所设报警值时将发出报警鸣叫声,并显示温度值,该温度计适用于人们的日常生活和工、农业生产领域。
关键词:数字温度计;DS18B20;AT89C51;LCD1602一、绪论1.1 前言随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便也是不可否定的,其中数字温度计就是一个典型的例子,但人们对它的要求也越来越高,要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从单片机技术入手,一切向着数字化控制,智能化控制方向发展。
单片机技术已经普及到我们生活,工作,科研,各个领域,已经成为一种比较成熟的技术,单片机已经在测控领域中获得了广泛的应用。
1.2 课题的目的及意义数字温度计与传统温度计相比,具有结构简单、可靠性高、成本低、测量范围广、体积小、功耗低、显示直观等特点。
该设计使用AT89C51,DS18B20以及通用液晶显示屏1602LCD等。
通过本次设计能够更加了解数字温度计工作原理和熟悉单片机的发展与应用,巩固所学的知识,为以后工作与学习打下坚实的基础。
数字温度计主要运用在工业生产和实验研究中,如电力、化工、机械制造、粮食存储等领域。
温度是表征其对象和过程状态的重要参数之一。
比如:发电厂锅炉温度必须控制在一定的范围之内,许多化学反应必须在适当的温度下才能进行。
毕业设计(论文)-基于vhdl的数字温度计的设计[管理资料]
常州机电职业技术学院毕业设计(论文)作者:学号:05313203、05310007系部:电气工程系专业:应用电子专业题目:基于VHDL的数字温度计的设计指导者:颜云华评阅者:2007年10月毕业设计(论文)中文摘要毕业设计(论文)外文摘要目录1 引言 (1)2 元器件列表 (2)AD590器件简介 (3)OP07器件简介 (4)MC1403器件简介 (5)ADC0809器件简介 (7)3 硬件部分 (11) (11) (12)A/D变换电路 (14)4 软件部分 (17) (17) (19)结论 (21)致谢 (21)参考文献 (22)1引言研究工作的目的:设计制作数字温度表。
范围:一个具有0~100℃的数字温度表。
研究设想:超出测量温度上、下限值时,用“嘀—嘟”音响发出报警信号。
理论分析:设计出各部分电路模块,编写VHDL程序,计算元器件参数,确定元器件型号和数量,提出元器件清单和数量,提出元器件清单。
研究设想:具有被测温度上、下限值时,用“嘀—嘟”音响发出报警信号。
研究方法:分析设计任务,提出多种设计方案,根据当时的制作条件,选择其中一种方案绘制原理框图和设计流程。
实验设计:提出元器件清单。
安装调试硬件电路,制作以CPLD为基础的专用集成电路芯片ASIC。
对制作的电路做功能测试,分析各项技术指标,对VHDL描述做功能仿真。
预期结果:测量值数据用3位数码管显示,其中有一位小数,小数点能自动移动,小数点左边一位以上的零自动熄灭。
℃。
意义:总结设计资料,整理打印包括原理图、工作波形的设计报告。
交验并演示自己制作的硬件电路整体装置。
绪论对于日益庞大的学籍信息管理系统,如果还是才同传统的人工管理方式的话,不仅对管理的老师来说,是项沉重的负担,同时对信息存储空间和信息的使用者来说,也会不堪重负。
传统的人工管理方式存在较大的纰漏。
这些对信息处理地失之毫厘,很可能造成后期信息校对的失之千里。
因此对学籍管理系统的软件需求也是日以剧增。
基于虚拟仪器体温表的设计
摘要随着测控技术的研究与进展,测控技术正在向着自动化,智能化,数字化和网络化的方向进展。
美国NI公司提出了“软件确实是仪器”的概念,因此LabVIEW 应运而生。
LabVIEW是一种业界标准图形化编程工具,要紧用于开发测试,测量和操纵系统。
由于LabVIEW能够用来创建一个通用的应用程序,它被称为一种通用的编程语言。
可是它在测试、测量和自动化等领域有更大的优势,因为LabVIEW 提供了大量的工具和功能的数据搜集、分析、显示和贮存。
检测指标进行实时检测体温在日常生活中常见的温度是必要的,传统的温度计的温度测量和阅读都相对的比较繁琐,传统水银温度计的构造,汞是有毒的,打破后对躯体有专门大的损害。
与常见的体温表相较,数字体温表更能方便、快捷,而且可不能对躯体照成危害的测量。
因此本文在此基础上介绍了一种既方便测量、读取,又可不能对躯体造成损害的基于LabVIEW体温计的设计。
本方案采纳虚拟仪器的图形编程,数据搜集功能,最终实现对体温的精准测量。
实验结果说明,此方式对体温的测量简单、易操作和容易读数,有着庞大的应用前景。
关键字:LabVIEW;虚拟仪器;数字体温表ABSTRACTWith the development of measurement and control technology, control technology is toward automation, intelligent, digital and network direction. The United States of America NI company has put forward the concept of "software is the instrument" emerge as the times require, so LabVIEW. LabVIEW is a leading industry standard graphical programming tools, and is mainly used for system development and testing, measurement and control. Because LabVIEW can be used to create universal applications, therefore is called a general purpose programming language. But it has more advantage in test, measurement and automation fields, because LabVIEW provides a number of tools and functions for data acquisition, analysis, display and storage.Measure temperature in the daily life of the common, is very necessary for real-time monitoring of temperature. The traditional thermometer measurement of body temperature and reading are relatively trouble, and the traditional thermometer is composed by mercury, mercury on the body great harm. Compared with the common thermometer, digital thermometer can be more convenient, fast, and not to the body as a risk measurement. So this paper on the basis of this, presents a convenient measurement, read, and will not cause harm to the design of the thermometer body. The program uses virtual instrument graphical programming, data acquisition function, finally realize the accurate measurement of body temperature, the experimental results show that, this method is simple, easy to measure the temperature of operation and easy reading, has great application prospects.Key words:LabVIEW;virtual instrument; the digital thermometer目录1 绪论 01.1 LabVIEW简介 01.1.1 工具模块 (1)1.1.2 控件模块 (1)1.1.3 功能函数模块 (1)1.2 LabVIEW的进展概况及趋势 (2)1.3 虚拟仪器的特点 (3)1.3.1 性能高 (4)1.3.2 扩展性强 (4)1.3.3 开发时刻少 (4)1.3.4 无缝集成 (4)1.4 虚拟仪器系统的组成 (4)1.4.1 虚拟仪器系统的硬件组成 (4)1.4.2 虚拟仪器系统的软件组成 (5)1.5 测量技术与仪器进展趋势展望 (6)1.6 本课题研究的要紧内容及实现功能 (6)2 设计方式及技术的介绍 (7)2.1 while循环 (7)2.2 子VI的介绍与创建及利用 (8)2.3 公式节点 (9)2.4 信号的输入(数据搜集) (9)2.4.1 传感器和变换器 (10)2.4.2 信号调理 (10)2.4.3 数据搜集设备 (11)2.4.4 数据搜集卡 (11)2.4.5 数据搜集系统的开发 (11)3 程序的设计 (14)3.1 电阻元件阻值的测量 (14)3.2 热敏电阻电压的测量 (14)3.3 电压值转换为阻抗 (16)3.4 阻抗转换为温度值 (16)4 构建NI ELVIS虚拟数字温度计 (18)4.1 数字温度计全面板的设计 (18)4.2 数字温度计程序框图的设计 (18)5 温度计的系统调试 (20)5.1 NI ELVIS II工作环境及系统调试 (20)5.2 调试结果分析 (21)终止语 (24)参考文献 (25)致谢 (27)1 绪论体温作为日常生活中常见的检测指标,关于体温的实时监控是很有必要的。
课程设计(论文)-基于Labview的智能温度计设计
北京理工大学设计报告报告名称基于Labview的智能温度计设计学院/专业生命学院/生物医学工程班级16131401班成员1 成员2任课老师2016年11月10日目录一、前言 (3)二、系统设计目标 (3)三、人员分工 (4)四、实验硬件 (4)(1)硬件设备 (4)(2)硬件结构图 (4)五、各子模块的设计 (4)(1)数据采集及换算部分 (5)(2)曲线拟合部分 (6)(3)清零部分 (6)(4)判断是否发烧部分 (7)(4)发烧报警程序 (8)五、系统测试 (8)(1),数据采集模块调试 (8)(2),判断是否发烧模块调试 (8)(3),发烧报警模块调试 (9)(4),整体程序调试 (9)(5)调试中出现的问题 (10)六、程序分析 (10)七、改进方向 (10)八、结论 (11)基于Labview的智能体温计设计一、前言Labview是一款程序开发环境,由美国国家仪器(NI)公司研制开发的,类似于C和BASIC开发环境,但是Labview与其他计算机语言的显著区别是:其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码,而Labview使用的是图形化编辑语言G编写程序,产生的程序是框图的形式。
Labview是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言。
传统文本编程语言根据语句和指令的先后顺序决定程序执行顺序,而Labview采用数据流编程方式,程序框图中节点之间的数据流向决定了VI及函数的执行顺序。
VI指虚拟仪器,是Labview的程序模块。
Labview提供很多外观与传统仪器类似的控件,可用来方便地创建用户界面。
用户界面在Labview中被称为前面板。
使用图标和连线,可以通过编程对前面板上的对象进行控制。
这就是图形化源代码,又称G代码。
Labview的图形化源代码在某种程度上类似于流程图,因此又被称作程序框图代码。
二、系统设计目标因此,我们的设计目标是设计一个智能体温计,它通过前面板指示灯的亮或灭显示是否发烧,并在发烧的情况下发出报警声,在温度明显不符合体温范围时报错。