虚拟仪器课程设计-温度采集系统设计

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虚拟仪器课程设计报告

课程名称：虚拟仪器技术

课程名称：温度采集系统设计

专业班级：测控1102班

学生姓名：

学号: 11401600211

指导老师：

2014年12月8日

目录

一．系统设计要求.......................................................................................................... 二．设计方案.................................................................................................................. 三．程序框图.................................................................................................................. 四．程序框图.................................................................................................................. 五．调试及分析.............................................................................................................. 六．设计总结.................................................................................................................. 七．心得体会..................................................................................................................

一、系统设计要求

虚拟仪器课程设计

为了设计方便，本设计用一个随机数据来代替温度传感器测试电路产生的电压输出。

1) 设置温度采集数以及采集的速度。

2) 通过判断温度是否在设置的范围内，进行报警和不报警处理：如果超出温度范围，虚拟面板的LED灯亮，同时报警次数+1；反之则不亮，报警次数不变。

3) 采集的温度数据需要同时通过两种方式显示：

(a)可通过虚拟面板的波形图显示；

(b)可通过表格显示。其中表格中数据要求有采集时间。

4) 同时在虚拟面板上，需要有：

(a)当前时间显示；

(b)采集开始按键、采集停止按键、暂停按键等操作按键；

(c)摄氏度和华氏度两种显示。

二、设计方案

1）前面板控件组成

此温度采集系统包含：

4个按钮：开始采集、暂停、清除警报和停止采集。

4个数值输入控件：上限温度、下限温度、采集点数和采集间隔。

4个显示控件：温度计、LED报警灯、显示温度数值的显示控件和显示报警次数的显示控件。

1个波形图表(实时显示温度波形)。

1个Express表格(每当采集一个温度就会显示出时间和温度数值)。

前面板如下图所示：

三、程序框图

程序运行后执行2个步骤即程序结束：

第一步，必须保证温度采集系统并未开始执行，必须由按钮“开始采集”触

发后执行采集数据。

第二步，在这一步中，包含2个同步事件，分别有暂停事件、停止采集事件。

1）停止采集事件：当按下“停止采集”按钮，无论其它情况，必须程序第二步结束。

2）暂停事件：当按下“暂停”按钮，采集卡必须停止收集数据，同时波形图表和Express表格也不再动态显示，各显示控件也将保持暂停前状态直至释放“暂停”按钮恢复原态。

第二步中还包含有当采集数据数达到预给的采集点数时，程序自主停止结

束。

综上，得出如下主流程框图：

虚拟仪器课程设计

四、软件设计

第一步：

这个步骤主要服务按钮“开始采集”，所以当按钮未触发的条件下，应使主程序始终停留在主程序顺序结构中的第一帧，所以这里采用一个while循环，循环体便是按钮“开始采集”接在此while循环的条件接线端上。

当按钮未触发，则主程序始终停留在这一帧。

当按钮触发，while循环结束，这一帧执行结束，进入下一帧，即第二步。

程序框图如下图所示：

第二步：

此步包含2个大体事件：停止采集和暂停。

2个事件是同步的，即各自独立运行，互不干扰，但却对第二步程序运行的结果有着意义。

同第一步，要保持顺序结构的第二帧不在条件不满足的条件下执行结束，也要在第二帧执行后进入一个while循环，在这个while循环中执行第二步的程序，直到满足程序结束条件时退出while循环结束第二帧，并退出主程序。

温度计、温度值、Express表格和波形图表

a．温度

为了设计方便，本设计用一个随机数据来代替温度传感器测试电路产生的电压输出。这里生成一个-50—250的随机数来表示温度。

同时还有扭转开关去表示是摄氏度还是华氏度。摄氏与华氏的转换公式如下：

华氏= 摄氏*9/5 + 32；

随机温度值设计如下：

虚拟仪器课程设计

b．Express表格

将每次产生的温度值送入表格显示，在前面板创建一个Express表格，然后再程序框图中将温度送出的值送到表格的信号接点即可，如下图所示：

为了能显示温度值收集到时的时间值，可选择表格属性，勾选包含时间数据项，如下图：

c．波形图表

将数据实时显示到波形图中，这里采用的方法如下所述：

由于执行第二帧即进入了一个大while循环结构，在这个循环体中再放一个for循环，由于温度值是单个数据，进入波形图必须是数组格式数据信号，则将采集温度放置到这个for循环中，温度值输出到for循环外的波形图中，如此便构成了数组格式数据到波形图。

再者，要实现实时显示，必须满足采集数据越少越好，才能更快的显示到波形图中，如果数据过多，则只能等到这一组数据采集完了才能显示，如此便有失