基于LabVIEW的模拟温度采集系统

《虚拟仪器设计基础教程》

课程设计报告

课题：基于LabVIEW的模拟温度采集系统

专业：测控技术与仪器

班级：测控N111

姓名：丁奇峰沈嘉祺陈挺

指导老师：***

日期：2015.1.8

基于LabVIEW的模拟温度采集系统

摘要：

利用虚拟仪器软件LabVIEW作为温度采集监测系统的开发平台，实现对温度的采集、显示、监测、报警等功能。利用图形化虚拟仪器技术不仅简化了系统硬件，软件实现也很方便，同时图形化的显示使结果更直观、准确，并给出了模拟的系统程序。

引言：

虚拟仪器是计算机技术和仪器测量技术相结合的产物，它充分利用计算机强大的运算处理功能，突破了传统仪器在数据处理、显示、传输、存储等方面的限制。本文利用虚拟仪器平台，通过编写LabVIEW 软件对温度进行测量，可以减少硬件的重复开发，有利于系统的维护，也便于系统软件升级。

虚拟温度采集监测系统可对温度进行实时采集，并且对数据进行一定的监测，可以广泛的运用于需要温度监视的装置，成本更低，实现简单，可扩展性好，功能强大。

一、虚拟仪器

1.1 虚拟仪器概述

虚拟仪器是在以计算机为核心的硬件平台上，其功能由用户设计和定义，具有虚拟面板，其测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。虚拟仪器的实质是利用计算机显示器的显示功能来模拟传统仪器的控制面板，以多种形式表达输出检测结果；利用计算机强大的软件功能实现信号数据的运算、分析和处理；利用I /O 接口设备完成信号的采集与调理，从而完成各种测试功能的一种计算机仪器系统。使用者用鼠标或键盘操作虚拟面板，就如同使用一台专用测量仪器一样。

1.2 虚拟仪器的图形化开发平台

LabVIEW是一种图形化的编程语言，它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。LabVIEW 的编程环境包括两个面板：前面板和程序框图面板。通过编制虚拟仪器的前面板来模拟真实仪

表的面板，在程序前面板上，输入量被称为控制，输出量被称为显是控制和显示是以各种图标形式出现在前面板上。框图程序用LabVIEW 图形化编程语言编写，可以把它理解成传统程序的源代码。框图程序由端口、节点、图框和连线构成。其中端口用来同程序前面板的控制和显示传递数据，节点用来实现函数和功能调用，图框用来实现结构化程序控制命令。

二、设计内容：

软件由两部分组成：前面板和程序框图。在前面板，输入用输入控件来实现，程序运行的结果由显示控件来完成。程序框图是完成程序功能的图形化源代码，通过它对信号数据的输入和输出进行指定，完成对信号采集及分析处理功能的控制。

程序框图如下：

该系统底层数据是由随机数发生器产生的20-40之间的随机数。有华氏和摄氏两种显示模式；当用户单击“开始采集”按钮后，系统开始采集数据，实时温度由温度计显示出来；采集过程中若单击“暂停”则会弹出对话框“改程序处于暂停状态”暂停采集，且在采集过程中不得点停止按钮。采集点数为50，只有在数据采集完成后才能停止系统。

首先创建第一个VI程序界面如图1所示

图 1.登录界面前面板

在后面板程序框图中通过顺序结构以及时间结构来引入第二个VI程序。如

图2所示：

图 2.登录界面后面板程序框图

三、主程序的各组成部分

此程序的作用就是当符合条件为真时，调用子VI，并关闭此VI。跳转至数据采集VI程序后前面板如图3所示：

图 3.采集程序前面板

程序开始采集时所有数据均需初始化，使采集间隔时间为500（ms）,温度上限初始定为30摄氏度操作如下图所示：

上限报警装置通过寄存器真值判断进行累加

此部分程序图是对华氏与摄氏进行转换

程序运行中通过事件结构来控制暂停按钮。此程序图有一处要注意就是超时处为1让它永远在超时的状态这样能达到暂停的目的。

创建属性节点的禁用在不同的程序运行的状态中对布尔控件进行禁用如图

此图为如何创建属性节点禁用。

此图为对属性节点进行编辑。分别为：“Enabled”为可以对布尔操作；“Disabled”为对布尔禁用；“Disable and Grayed Out”为对布尔禁用且变为灰色。

四、心得体会

课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程. IBVIEW是一个具有革命性的图形化开发环境，内置信号采集，测量，分析，数据显示等功能，优化了传统开发工具的复杂性，提供了强大功能的同时保证了系统的灵活性，作为测量控制软件，在很多领域有广泛的应用，可以发现LABVIEW的开发产品应用极广，此论题就是LABVIEW在测量和控制领域当中的应用的典型，实验表明虚拟仪器技术的开发和应用有十分重要的意义。通过本设计，深刻的认识到了虚拟仪器技术是仪器发展的重要发展方向。虚拟仪器以崭新的模式和强大的功能深入人心。伴随计算机技术和信息技术的发展虚拟仪器必将拓展到各个领域，引起测控仪器的深层次变革。