基于虚拟仪器的温湿度监控系统
利用LabVIEW进行温湿度监测与控制
利用LabVIEW进行温湿度监测与控制温湿度监测与控制是当前生活和工业中广泛应用的一项技术。
利用LabVIEW软件可以实现对温湿度进行实时监测和控制，提高生产效率和保障生活质量。
本文将介绍利用LabVIEW进行温湿度监测与控制的原理和方法。
一、温湿度监测系统设计温湿度监测系统是由传感器、数据采集模块、数据处理模块和控制执行模块组成的。
传感器用于感知环境中的温湿度信息，数据采集模块负责将传感器获取的模拟信号转换为数字信号，数据处理模块通过LabVIEW软件进行信号处理和显示，控制执行模块实现对环境的温湿度控制。
二、LabVIEW软件介绍LabVIEW是美国国家仪器公司（National Instruments）推出的图形化编程软件，具有直观的界面和丰富的功能。
用户可以通过拖拽、连接图形化元件来编写程序，而无需编写繁琐的代码。
LabVIEW软件支持多种硬件设备的驱动程序，可以方便地与各类传感器和执行器进行连接和通信。
三、LabVIEW温湿度监测与控制流程1. 硬件连接：首先将温湿度传感器连接到数据采集模块，通过数据线将数据采集模块连接到计算机。
2. 创建VI：在LabVIEW软件中创建一个VI（Virtual Instrument，虚拟仪器），用于实现温湿度监测与控制功能。
3. 数据采集：在VI中添加数据采集模块的驱动程序，设置数据采集的参数，如采样间隔、采样时长等。
4. 信号处理：通过添加信号处理模块，对采集到的温湿度数据进行滤波、校准等处理，使其更加准确和可靠。
5. 数据显示：使用LabVIEW提供的图形绘制工具，在VI中添加显示窗口，将处理后的温湿度数据以实时曲线的形式显示出来。
6. 控制执行：在VI中添加控制执行模块的驱动程序，设置控制参数，如设定温度、湿度的阈值，实现对温湿度的控制。
7. 用户界面：通过LabVIEW提供的界面设计工具，创建一个用户友好的界面，方便用户实时监测温湿度和进行控制调节。
基于虚拟仪器技术的温湿度无线检测系统
基于虚拟仪器技术的温湿度无线检测系统
环境试验设备和高温高压灭菌装置是保证产品质量以及人民健康免受病菌侵害不可或缺的试验设备，温度、湿度的控制在环境试验设备中起着相
当重要的作用。
随着各行业温湿度检测需求的增加，要求相应的检测、验证
手段必须不断提高和完善。
一些传统的计量检测仪器和方法无法满足某些特殊环境下的测量要求。
为了确保环境试验设备温度、湿度检测的可靠性，必须采用特定的技术对该
类环境试验设备温度、湿度测量的准确性进行检验和验证。
该检测系统基于NI公司推出的Labview图形化语言环境，选择含有
已校准数字信号输出的温度、湿度复合传感器SHT11单芯片制作传感探头，
采用CC1100射频收发芯片制作无线发射接收通信模块，不需要连线便可直
接探测设备内部信号，并且以飞思卡尔公司的MC68HC08嵌入式MCU为信
号处理单元，利用串口通信在上位计算机进行数据处理。
一、温度、湿度无线检测系统的工作原理。
基于虚拟仪器的温湿度监控系统
基于虚拟仪器的温湿度监控系统摘要温湿度监控就是对周围环境的温湿度进行检测，进而调节影响温湿度的因素，使之向人们所希望的方向变化。
实现温湿度监控有很多种方法：基于单片机的温湿度监控系统；基于虚拟仪器的温湿度监控系统；基于MatLab（即矩阵实验室Matrix Laboratory）的温湿度监控系统；基于GSM（即Global System for Mobile Communications的缩写，中文为全球移动通讯系统）远程分布式温湿度监控系统。
本文提出了一种基于虚拟仪器的、针对农业温室温湿度的温湿度监控系统，即利用LabVIEW实现对农业温室的温湿度监控，该系统可以实现对传感器采集的数据进行简单处理，存储和显示，以及越限报警等功能。
具体的，当采集到的温湿度，高于或者低于设置的（适合农作物生长的）温湿度时，系统报警，操作人员可以通过通风、灌溉等相应的措施调节，达到保持最适农作物生长温湿度的目的。
与其它两种方法比较，基于虚拟仪器的温湿度监控系统更具优势，由于有NI公司生产的配套产品——DAQ数据采集卡（本次设计采用的采集卡是PCI-6221）的配合使用，使整个系统结构更简单，功能更强大。
关键词：虚拟仪器；温湿度传感器；数据采集；虚拟控制系统；数据采集卡Virtual instrument based on temperature and humidity controlAbstractTemperature and humidity monitoring is on the surrounding environment to detect the temperature and humidity, which affect the temperature and humidity adjustment factors, so that people want to change direction. Monitor temperature and humidity to achieve there are many ways: single-chip based on the temperature and humidity control system; virtual instrument based on the temperature and humidity control system; based on MatLab (Matrix Laboratory that Matrix Laboratory) of the temperature and humidity control system; based on the GSM (or Global System acronym for Mobile Communications, Chinese for the Global System for Mobile Communications) long-range distributed temperature and humidity monitoring system.This paper presents a virtual instrument based on, for agricultural greenhouse temperature and humidity of the temperature and humidity control system, namely the use of LabVIEW to achieve greenhouse agriculture monitoring the temperature and humidity, the system can be achieved on the sensor data collected by simple handling, storage and display, as well as more features such as alarm threshold.Specific, when the collection of temperature and humidity, above or below the set (suitable for crop growth) temperature and humidity, the system alarm, the operator can ventilation, irrigation and other appropriate measures to adjust to maintain optimum crop growth temperature The purpose of humidity.And the other two methods, based on virtual instrument temperature and humidity monitoring system is superior, because of the supporting NI products company - DAQ data acquisitioncard (in this design is the acquisition card PCI-6221) with the use, the structure of the whole system simpler and more powerful.Keywords: Virtual instrument; temperature and humidity sensors; data acquisition; virtual control system; data acquisition card目录摘要 (I)Abstract (II)第一章引言 (1)1.1 研究背景 (1)1.1.1 温湿度监控系统的意义 (1)1.1.2 虚拟仪器的概况 (2)1.1.3 虚拟仪器的发展前景 (4)1.2 LabVIEW简介 (5)1.2.1 LabVIEW的功能与特点 (5)1.2.2 LabVIEW程序构成与模块简介 (6)第二章硬件介绍 (9)2.1 数据采集卡介绍 (9)2.2 传感器简介 (11)第三章基于虚拟仪器的数据采集与控制 (14)3.1基于LabVIEW的数据采集 (14)3.1.1数据采集的基础 (14)3.1.2基于LabVIEW的数据采集及存储 (18)3.2 基于虚拟仪器的控制系统 (20)3.2.1虚拟仪器与LabVIEW在控制中的应用 (20)3.2.2基于虚拟仪器的控制系统的结构 (22)第四章基于虚拟仪器温湿度监控系统的方案设计 (23)4.1 基于虚拟仪器温湿度监控系统 (23)4.1.1系统前面板 (24)4.1.2程序子模块 (25)4.2系统程序总图 (29)第五章程序运行和调试 (31)5.1 程序的运行 (31)5.2程序调试技术 (31)5.3系统的运行 (32)总结 (34)参考文献 (35)附录A系统前面板 (36)附录B程序总图 (37)致谢 (38)第一章引言1.1 研究背景传统的温湿度检测往往使用普通的仪表，温度计就是最常见的测温工具，通过人工读数、记录、整理数据，绘制曲线和编写实验报告，为了使结果准确，需要选取较多测试点，造成人员工作量大，数据记录时间长，数据处理和分析复杂。
基于虚拟仪器的温度测量系统
基于虚拟仪器的温度测量系统1. 背景在现实生活中，温度是一项重要的物理量。
在工业生产、科研实验、生活环境等方面都需要精确测量温度。
为了提高测量的准确性和效率，许多科技公司和实验室开发了各种各样的温度测量系统。
其中，基于虚拟仪器技术的温度测量系统受到了广泛关注和使用。
2. 系统架构基于虚拟仪器的温度测量系统主要由以下组成部分构成： - 温度测量传感器 -虚拟仪器平台 - 计算机或嵌入式系统其中，温度测量传感器负责将物体表面的温度信号转换为电信号，再通过虚拟仪器平台传输到计算机或嵌入式系统中。
虚拟仪器平台是基于软件的虚拟仪器，可模拟实际仪器的功能，并实现数据采集、处理和分析功能。
计算机或嵌入式系统可对传输过来的温度信号进行计算、分析和显示。
3. 系统功能基于虚拟仪器的温度测量系统具有以下功能： - 实时监测温度变化 - 显示温度变化曲线 - 记录温度数据并生成报告 - 可配合软件进行数据分析和处理4. 应用领域基于虚拟仪器的温度测量系统在以下领域有广泛应用：- 工业生产：测量液体、气体等工业生产中不同物体的温度，对生产过程进行调控和控制。
- 科研实验：配合实验数据采集和处理软件，进行科研实验并分析实验数据。
- 环境监测：对生活环境中的温度进行监测，保障人们的生活质量。
- 医疗领域：对人体进行测量，确保身体温度在正常范围内。
5. 未来发展随着科技的不断进步，基于虚拟仪器的温度测量系统也将有所发展。
未来可能出现的新特点包括： - 针对特殊环境的温度测量：结合传感器和虚拟仪器平台，开发专门测量高温、低温、高压等特殊环境下温度的测量系统。
- 计算机视觉技术结合：结合计算机视觉技术，通过图像识别实现对温度的测量和监测。
- 大数据和人工智能技术结合：融合大数据和人工智能技术，实现对温度数据的自动分析和处理。
6.，基于虚拟仪器的温度测量系统是一种具有广泛应用前景的温度测量技术。
其通过传感器、虚拟仪器平台和计算机或嵌入式系统的结合，实现对温度的实时监测、数据记录和分析处理等功能，已经被广泛应用于工业生产、科研实验、环境监测和医疗领域等方面，并有望在未来和其他领域相结合，实现更多领域和应用的拓展。
【系统】基于虚拟仪器的蔬菜大棚温湿度控制系统设计
【关键字】系统0 引言随着科学技术的不断发展，当前设施农业(又称工厂化农业)已成为一种农业新兴产业。
设施农业是借助温室及其配套装置来调节和控制作物生产环境条件的新型农业生产方式，它是一种高产、高效、优质和技术密集型的农业。
现代大型温室中，所有环境因子如室内温、光、气、湿、热、营养液养分状况与温度，植物根部环境温湿度等因子的监测、传感、调节，都由计算机进行综合管理，实行自动控制。
温室大棚就是建立一个模拟适合生物生长的气候条件，创造一个人工气象环境，来消除温度对生物生长的限制。
传统的温度控制是在温室大棚内部悬挂温度计，通过读取温度值来知道大棚内的实际温度，然后根据现有温度与预定温度进行比较，如果温度过高，就对大棚进行降温处理，如果温度过低，就对大棚进行升温。
仅仅依靠人工操作来调节，不仅浪费人力资源，而且难以达到预期的控制质量和精度，控制不当甚至会造成损失。
以黄瓜生长为例，理想的气温日变化是上午光合作用较旺盛时可维持左右，以促进同化作用，午后光合转弱应充分唤气，使温度降至25℃～，以减少呼吸消耗。
白天室温一般在20℃～左右，持续8小时长势最好，6.5小时长势减弱，少于5小时则生长不良；前半夜维持~，以促进同化，后半夜降温到13℃～，夜间低于的时间持续4小时，则收瓜量显著下降，若最低温度低于，植株会因生理损伤而转黄；在定植到收根瓜阶段，如白天温度合适，而夜间气温低于并持续8～10小时，连续3～5日则幼苗生长缓慢，若低于的时间达3～4小时连续，3～5日幼苗开始发黄，叶片边缘黄枯；若低于的时间达6小时以上，连续3～5日幼苗则停止生长，严重发黄，叶缘黄枯；如夜间地温也在适温以下，则幼苗生理损伤更为严重。
同样，在湿度控制方面，过干过湿也会造成植株的损害，这里不在说明[1]。
从上面分析可以看出，单纯依靠人工调节存在很多难以实现的技术要求。
现在，虚拟仪器技术越来越完善，通过虚拟仪器改善大棚的温度控制系统具有很多的优势和便利。
基于虚拟仪器的温度监测系统_毕业设计论文 精品推荐
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。
基于虚拟仪器的实验室温湿度控制系统的设计与实现_王琦
收稿日期:2008-11-17作者简介:王琦(1964)),女,黑龙江省牡丹江人,副研究员,硕士,主要从事进口设备的引进工作和故障诊断、测控技术的研究;翟正军(1965)),男,河南人,教授,硕士生导师,主要研究方向为虚拟现实、测控技术与嵌入式系统、软件测试技术;郭阳明(1978)),男,讲师,主要研究方向为测控系统集成。
基于虚拟仪器的实验室温湿度控制系统的设计与实现王 琦1,翟正军2,郭阳明2(1.西北工业大学科技产业集团公司,陕西西安 710072;2.西北工业大学计算机学院,陕西西安 710072)摘要:传统的实验室温湿度控制装置是以I ntel 8031单片机为核心,用数码管显示湿度值,根据不同的湿度要求,通过硬件设定不同的调节终态,从而将实验空间的湿度调节到设定值。
本系统利用虚拟仪器技术设计制作了一个温湿度测控系统,使用LabV I E W 和数据采集卡相互配合采集温湿度信号并输出控制信号。
因此,本系统结果显示更形象直观,操作更方便,并且还可以较容易地实现功能扩展。
关键词:虚拟仪器;Lab V I E W;温湿度;控制中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1000-8829(2009)03-0039-04Desi gn and I mp l e m entation of L aboratory Te mperature and H u m i dity Control Syste m Based on V irtual Instru m entWANG Q i 1,Z HA I Zheng -j u n 2,GUO Y ang -m i n g 2(1.Sc i ence and T echno logy Industry Co m pany ,N orth w estern P olytechn i ca lU n i versity ,X i øan 710072,China ;2.Schoo l o f Compu ter Sc i ence and Eng i neeri ng ,N o rt hwestern Po l y technical U niversity ,X i øan 710072,Ch i na)Abst ract :The traditi o na l contr o l equipm ent o f laboratory te m perature and hum idity is take the m ono lith ic i n te -g rated circuits as the core ,uses the d i g ital tube to show the hu m i d ity value and accord i n g to d ifferent hu m i d ityrequest to set the d ifferen t adjust m ent fi n al state by hardw are ,thus the hum idity of the lab spatia lw ill be con -tro lled to the definite va l u e .The v irtua l i n stru m ent technology is used to design a te m perat u re and hu m i d ity contro l syste m.The LabV I E W and the data acqu isition car d are used a ll together to acquire the te m perature and hum idity signal and output the contro l si g na.l The resu lt sho w s the ne w syste m ism ore viv i d and direc-t v ie -w ing ,and its operation is m ore convenien,t t h e functi o n expansi o n a lso m ore easy .K ey w ords :v irtua l instrum en;t LabV I E W;te m perature and hum i d ity ;control 实验室温湿度测控系统是特殊要求实验室必备的设备。
基于LabVIEW的温湿度测控系统设计设计
1.4.2
首章主要介绍了论文的背景以及论文中所涉及到的相关技术的发展现状，梳理论文脉络。尾章则为论文的总结和展望，总结涵盖了对整个研究工作进行的归纳和综合，以及论文尚存在的问题和进一步开展研究的见解与建议。
全文主要章节的主要内容如下：
第二章从总体上介绍温湿度测控系统的结构组成，以及整个系统的工作原理，使读者对本设计先有一个宏观上的认识。
国内虚拟仪器研究的起步较晚，最早的研究也是从引进消化NI的产品开始。但经过多年研究，我国已经在虚拟仪器开发方面形成了自己的特色[6]。我国国民经济的持续快速发展，加快了企业的技术升级步伐，先进仪器设备的需求更加强劲；
虚拟仪器赖以生存的个人计算机最近几年以极高的速度在中国发展，这些都为虚拟仪器在我国的普及奠定了良好的基础。因此，我国的虚拟仪器存在巨大的发展潜力。
虚拟仪器实际上是一个按照仪器需求组织的数据采集系统。虚拟仪器的研究中涉及的基础理论主要有计算机数据采集和数字信号处
LabVIEW[8]（Laboratory Virtual Instrument Engineer Workbench，实验室虚拟仪器工作平台）是美国NI公司推出的一种基于G语言（Graphics Language，图形化编程语言）的、具有革命性的、图形化虚拟仪器开发环境，是业界领先的测试、测量和控制系统的开发工具。
基于虚拟仪器的温湿度采集系统的设计
转换接口、电源模块等电路构成。
图1系统原理框图作者简介:刘刚(1976.05—),山东理工大学,讲师,研究方向为嵌入式系统设计26Science&Technology Vision 科技视界传感器读出的温度值。
图2传感器与51单片机连接湿度补偿方法如下:RH=(T-25)(t1+t2·SO RH)-c1+c2·SO RH+c3·SO2RH(式中,RH为待测环境的相对湿度,SO RH为从传出的湿度值,t1=0.01,t2=0.00128,c1=-2.0468, 05872,c3=-0.00041。
系统MCU采用AT89C51单片机,为了将传感器数据上传到上位机进行分析,本文采用了串行图3单片机串行通信接口电路本文采用异步串行通信(UART)方式,将采集温度和湿度信息通过串口实时上传到计算机,由上位机软件对采集的温度和湿度信息进行显示和分析等操作。
除了传感器电路和串口电平转换电路,单片机外围电路和还包括复位电路、电源供电电路、时钟电路等电路。
2上位机LabVIEW程序设计上位机软件采用虚拟仪器开发软件图4系统运行界面3结论本文设计了一个基于AT89C51和虚拟仪器开发软件LabVIEW2017的温、湿度检测系统。
上位机和下位机之间通过串口进行通信,上位机软件设计采用生产者/消费者模式。
上位机通过串行通信接收单片机上传的数据并以不同方式进行显示,通过应用界面设置温度和湿度的正常范围,当超出范围时,会进行高/低温或高/低湿度报警。
系统性能稳定,具有较好的实用价值和推广价值。
【参考文献】[1]孙环,腾召胜.基于SHT10的单片集成传感器温湿度检测模块的设计[J].国外电子测量技术,2006,Vol.25,No.6. [2]李海娜,石赛美,陈源.基于SHT10的温湿度监测系统的设计[J].电子技术,2014.8.[3]刘刚,王立香,张连俊.LabVIEW820中文版编程及应用[M].2008.。
基于虚拟仪器的温度监控系统设计
基于虚拟仪器的温度监控系统设计摘要：本文利用虚拟仪器设计温度监控系统；实现对加热炉温度监控的自动化，介绍了系统的设计原则，软硬件设计方法，做到实时、远程、多点的监控。
通过对数据的保存，能够实现历史数据与实时数据进行比较，作出合理的判断，提高了系统的安全性、方便性。
关键词：虚拟仪器温度控制LabVIEW虚拟仪器技术已成为测试、工业I/O和控制、产品设计的主流技术，本设计利用虚拟仪器设计温度监控系统；实现对炉温监控的自动化。
1、监控系统的选型设计传感器的种类很多，选择跟实验要求相匹配的铂热电阻传感器。
测温电路选择四线制接入测温传感器，恒流源选用三端集成恒流源芯片LM334。
放大电路和滤波器采用三运放集成仪表放大器AD623实现对信号的精确放大，利用RC 电路实现对差分和共模输入信号的低通滤波。
利用数据采集器将采得的数据送入计算机中，利用虚拟仪器强大的软件处理功能实现对温度的控制。
2、系统硬件设计热电阻和集成温度传感器的测温精度、线性度和可重复性都比较好。
这里选用了铂热电阻Ptl00作为测温元件，铂电阻是最常用的热电阻传感器，它具有优良的物理特性，被公认为是温度敏感元件中准确度和重复性的标准校准元件，信号电路的原理图如图1 。
三端可调恒流源器件LM334既可作为恒流器件使用，也可以利用其恒流特性在多个场合做一些特殊使用。
设计为温度传感器，将温度变化转换为电流的变化。
用它作为温度检测装置，其优点是成本低、无需精密电压放大、冷端补偿。
在并联稳压电源中的应用，利用LM334恒流特性的优点不仅能提供稳定电压，而且能够快速提供电流。
有源滤波器的滤波特性比无源滤波器的滤波效果要好。
但一阶低通有源滤波器的滤波特性与理想的低通滤波器特性相比，差距很大。
为了使滤波特性更接近于理想情况，可以采用二阶低通有源滤波器。
本设计中，放大电路是核心部分，要求放大器能对被测信号进行低失调、低漂移的线性放大。
采用三运放集成仪表放大器AD623来实现对信号的精确放大，AD623的输入阻抗和共模抑制比都非常高，可有效抑制共模信号，放大差分输入信号。
基于虚拟仪器温湿度测量系统
LabVIEW课程设计题目名称：基于虚拟仪器温湿度测量系统专业班级：测控技术与仪器1101班学生姓名：xxx学号：xxxxxxxxxxxx指导教师：xxxxxxxxxxx成绩：评语：指导老师签名：日期：虚拟仪器课程设计任务书学生姓名陈钟德专业班级测控1101班学号201123030116 题目流水灯控制器课题性质工程设计课题来源自拟指导教师xxx主要内容（参数）虚拟仪器具有强大的数据处理能力，并且具备多种仪器设备功能于一体，能够从分享用计算机所有资源，实现普通仪器所不能实现的功能。
而且拥有良好的人机设计界面，简单易学，设备集成度高，灵活多变。
本文设计就是建立在VI基础上，在此平台上完成对温度和湿度的实时测量在数据采集部分中，向AI-date（模拟数据输入）输入任意数值，在各子程序设定好的数值下，会显示出温度和湿度的数值以及超限时系统自动报警。
任务要求（进度）1.浏览课程设计的任务和要求，网上查找相关资料，确定设计题目，拟定设计方案。
2.依照拟定的方案设计单元程序，且单元程序的设计要有依据和详细论述。
3.软件设计，程序编写及调试。
4.撰写课程设计报告。
要求内容完整、图表清晰、文理流畅、格式规范、方案合理、设计正确。
主要参考资料【1】童刚.虚拟仪器实用编程技术[M].机械工业出版社，2008【2】张重雄编著.虚拟仪器技术分析与设计[M].电子工业出版社，2007 【3】张毅等编著.虚拟仪器技术分析与应用[M].机械工业出版社，2004 【4】黄震宇、温湿度控制系统设计[J]无锡广播电视大学，2008审查意见系（教研室）主任签字：年月日摘要 (5)1系统概述 (5)2 基于虚拟仪器温湿度监控系统 (6)2.1 设计目的 (6)2.2 设计思路 (6)3 VI的子程序框图的设计及设计过程 (6)3.1 数据采集的程序设计 (6)3.1.1 数值常量的设计 (6)3.1.2 数值符号的设计 (7)3.1.3 选择符号的设计 (7)3.2 湿度超限报警及其波形显示设计 (7)3.2.1比较符的设计 (7)3.2.2 湿度表盘的设计 (7)3.2.3 指示灯的设计 (7)3.2.4 波形图的设计 (7)3.2.5报警器的设计 (7)3.3 温度超限报警机器波形显示设计 (8)3.3.1圆形指示灯的设计 (8)3.3.2 温度计的设计 (8)3.4 湿度和温度数据显示的程序设计 (8)3.4.1 温湿度数据表格的设计 (8)3.4.2 文件路径创建的设计 (8)4 总程序框图 (9)5 VI前面板 (10)6程序调试数据结果 (11)7设计心得 (12)参考文献 (13)摘要虚拟仪器（virtual instrumention）是基于计算机的仪器。
基于虚拟仪器的温度监控系统
基于虚拟仪器的温度监控系统焦运良ꎬ邢计元ꎬ岳㊀洋(华北计算机系统工程研究所ꎬ北京１０００８３)摘㊀要:虚拟仪器(ＶｉｒｔｕａｌＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔꎬＶＩ)是由美国ＮＩ公司所提出的新理念ꎬ即利用高度集成化的硬件模块ꎬ结合高效灵活的软件来完成各种测试㊁测量工作ꎮ课题采用虚拟仪器技术进行温度监控系统的搭建ꎬ利用实验室虚拟仪器工程工作台(ＬａｂｏｒａｔｏｒｙＶｉｒｔｕａｌＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＷｏｒｋｂｅｎｃｈꎬＬａｂＶＩＥＷ)编写上位机的程序ꎬ使其能够接收下位机发送来的温度信息数据ꎬ用户可以根据具体的需要和环境的变化自主调整温度阈值ꎮ虚拟仪器技术可以灵活高效地创建完全自定义的用户界面ꎬ模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成ꎬ标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求ꎬ从而实现对温度较为准确㊁平稳的监测与控制ꎮ关键词:虚拟仪器ꎻＬａｂＶＩＥＷꎻ温度监控ꎻ自主调控ꎻ灵活高效中图分类号:ＴＰ２７２㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀㊀㊀㊀ＤＯＩ:１０.１９３５８/ｊ.ｉｓｓｎ.２０９６￣５１３３.２０１９.０５.０１７引用格式:焦运良ꎬ邢计元ꎬ岳洋.基于虚拟仪器的温度监控系统[Ｊ].信息技术与网络安全ꎬ２０１９ꎬ３８(５):８１￣８４.ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｖｉｒｔｕａｌｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔＪｉａｏＹｕｎｌｉａｎｇꎬＸｉｎｇＪｉｙｕａｎꎬＹｕｅＹａｎｇ(ＮａｔｉｏｎａｌＣｏｍｐｕｔｅｒＳｙｓｔｅｍＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｉｎａꎬＢｅｉｊｉｎｇ１０００８３ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＶｉｒｔｕａｌＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ(ＶＩ)ｉｓａｎｅｗｃｏｎｃｅｐｔｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｂｙＮＩＣｏｍｐａｎｙｉｎｔｈｅＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓꎬｔｈａｔｉｓꎬｕｓｉｎｇｈｉｇｈｌｙｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｈａｒｄｗａｒｅｍｏｄｕｌｅｓꎬｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｆｌｅｘｉｂｌｅｓｏｆｔｗａｒｅｔｏｃｏｍｐｌｅｔｅａｖａｒｉｅｔｙｏｆｔｅｓｔｉｎｇａｎｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｗｏｒｋ.Ｔｈｅｓｕｂｊｅｃｔｕｓｅｓｖｉｒｔｕａｌｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｔｏｂｕｉｌｄｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍ.ＬａｂｏｒａｔｏｒｙＶｉｒｔｕａｌＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＷｏｒｋｂｅｎｃｈ(Ｌａｂ￣ＶＩＥＷ)ｉｓｕｓｅｄｔｏｗｒｉｔｅｔｈｅｐｒｏｇｒａｍｏｆｔｈｅｕｐｐｅｒｃｏｍｐｕｔｅｒꎬｓｏｔｈａｔｉｔｃａｎａｃｃｅｐｔｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｄａｔａｓｅｎｔｂｙｔｈｅｌｏｗｅｒｃｏｍ￣ｐｕｔｅｒ.Ｕｓｅｒｓｃａｎａｄｊｕｓｔｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｔｈｒｅｓｈｏｌｄｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｌｙａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃｎｅｅｄｓａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｃｈａｎｇｅｓ.Ｖｉｒｔｕａｌｉｎ￣ｓｔｒｕｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｃａｎｆｌｅｘｉｂｌｙａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙｃｒｅａｔｅａｆｕｌｌｙｃｕｓｔｏｍｉｚｅｄｕｓｅｒｉｎｔｅｒｆａｃｅꎬｍｏｄｕｌａｒｈａｒｄｗａｒｅｃａｎｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｌｙｐｒｏｖｉｄｅａｆｕｌｌｒａｎｇｅｏｆｓｙｓｔｅｍｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎꎬｓｔａｎｄａｒｄｈａｒｄｗａｒｅａｎｄｓｏｆｔｗａｒｅｐｌａｔｆｏｒｍｃａｎｍｅｅｔｔｈｅｎｅｅｄｓｏｆｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓａｎｄｔｉｍｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓꎬｓｏａｓｔｏａｃｈｉｅｖｅｍｏｒｅａｃｃｕｒａｔｅａｎｄｓｔａｂｌｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＬａｂＶＩＥＷꎻｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇꎻａｕｔｏｎｏｍｏｕｓｃｏｎｔｒｏｌꎻｆｌｅｘｉｂｌｅａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｔ０㊀引言温度是表示物理冷热的物理量ꎬ温度监控的重要性体现在日常生活㊁医疗生物㊁工业生产㊁军事应用㊁科学研究等各个行业ꎮ课题利用虚拟仪器技术灵活高效的特点ꎬ以监控电脑机箱温度作为背景ꎬ并使用电机驱动风扇的方式来调控温度ꎮ区别于传统的温度检测系统ꎬ课题使用ＮＩ￣ｍｙＲＩＯ１９００作为核心控制器ꎬ使用ＬａｂＶＩＥＷ清晰流畅的图形化编程语言[１]编写上位机的程序ꎬ使用户可以直观监测到实时温度ꎻ并根据实际环境与具体需求ꎬ实时调整温度阈值ꎬ从而实现对温度准确㊁实时和平稳的控制ꎮ１㊀系统总体架构温度监控系统的总体结构如图１所示ꎮ课题所设计的系统采用ＮＩ￣ｍｙＲＩＯ１９００作为主要控制处理模块ꎬＬａｂＶＩＥＷ平台作为核心开发环境ꎬ使用单片机对传感器进行初始化设置和温度数据的处理ꎮ由ＬａｂＶＩＥＷ编写系统控制程序并将其加载至核心控制设备中[２]ꎮ核心控制设备完成与单片机温度采集系统的数据交互㊁控制降温执行器的运行并将实时数据传输至ＰＣꎮ系统的具体工作流程为:(１)单片机对传感器做初始化驱动ꎬ采集传感器温度数据ꎬ并做初步的数据处理ꎮ图１㊀温度监控系统总体结构图(２)单片机完成处理后将数据通过串口发送到核心控制模块(即嵌入式硬件开发平台)ꎮ(３)核心控制模块对数据进行最终处理ꎬ并且将处理结果发送至ＰＣꎬ呈现给用户ꎬ使用户可以调整系统的设置ꎮ(４)核心控制模块根据预先设定的程序算法对系统被控部分(执行器)发出指令ꎮ(５)执行器收到指令后开始运行ꎬ使系统完成对温度的检测和控制ꎮ２㊀系统的硬件设计系统的硬件部分由温度采集模块㊁核心控制模块和降温执行模块三部分组成ꎮ２.１㊀核心控制模块课题研究的是基于虚拟仪器的温度监控系统ꎬ所以核心控制模块使用ＮＩ公司研发的ＮＩ￣ｍｙＲＩＯ１９００嵌入式硬件开发平台进行搭建ꎮＮＩ￣ｍｙＲＩＯ１９００功能强大ꎬ其内嵌ＦＰＧＡ和ＡＲＭ®ＣｏｒｔｅｘＴＭ￣Ａ９处理器[３]ꎬ可以帮助用户快速完成复杂工程的处理ꎻ内嵌板载ＷｉＦｉꎬ支持无线网远程通信ꎻ具有丰富的外设资源ꎬ包括１０个模拟输出通道㊁６个模拟输入通道㊁音频Ｉ/Ｏ通道和高达４０条数字输入输出线ꎻ此外ꎬＬａｂＶＩＥＷ包含很多集成的函数ꎬ其针对ＮＩ￣ｍｙＲＩＯ１９００上的各种Ｉ/Ｏ接口提供经过优化设计的现成驱动函数ꎬ方便快速调用ꎮ２.２㊀温度采集模块温度采集模块是由ＤＳ１８Ｂ２０温度传感器和８９Ｃ５２单片机进行搭建ꎮＤＳ１８Ｂ２０是一款单总线数字温度传感器ꎬ它最小测量精度为０.０６２５ħꎬ具有极高的精度ꎻ数字量输出ꎬ操作简单ꎬ易与单片机通信[４]ꎮ测温范围是－５５ħ~＋１２５ħꎬ测量温度的分辨率为９位~１２位ꎬ用户可以根据具体需要自己进行选择设定ꎻ采用特殊的单总线接口结构ꎬ只需要一条接线就可以实现与微控制器的双向通信ꎻ具有负压特性ꎬ即电源正负极反接虽然不能正常工作ꎬ但也不会损毁芯片ꎮ８９Ｃ５２单片机在温度采集模块中的作用是对ＤＳ１８Ｂ２０温度传感器进行初始化设置ꎬ使其能正常工作ꎻ并且将传感器读到的温度数据换算成十进制的温度数值ꎬ然后将其发送到核心控制模块ꎬ以便核心控制模块对整个系统进行调控操作ꎮ２.３㊀降温执行模块降温执行模块由步进电机驱动风扇来完成ꎮ核心控制模块通过驱动模块与电机相连ꎬ通过ＮＩ￣ＭｙＲＩＯ１９００的ＰＷＭ端口控制电机ꎮ３㊀系统的软件设计核心控制设备采集机箱温度ꎬ上传至上位机控制平台ꎬ用户能通过上位机控制平台全程监控系统的运行并对必要参数进行修改ꎮ上位机程序流程图如图２所示ꎮ图２㊀上位机程序流程图在监控系统中软件需要完成的功能是:控制温度采集模块将测得的温度发送至ＮＩ￣ｍｙＲＩＯ１９００㊁控制ＮＩ￣ｍｙＲＩＯ１９００完成测量温度与预设温度的对比㊁控制ＮＩ￣ｍｙＲＩＯ１９００对温度对比结果产生响应ꎮ所以上位机控制程序由温度传输部分㊁温度对比部分㊁电机驱动和报警部分组成ꎮ３.１㊀温度传输部分通过ＵＡＲＴ串口将单片机读出并转换成ＡＳＣＩＩ码[５]的温度量值以字符串的形式读入ＮＩ￣ｍｙＲＩＯ１９００ꎻ调用 连接字符串 的函数ꎬ将每次读入的字符串反馈ꎬ使每个字符串可以被保存和显示ꎻ调用 截取字符串 函数ꎬ将每次读取的字符串进行截取ꎬ根据用户自行设定的截取起始位和截取长度ꎬ提取出用户需求的字符串内容并将其显示ꎻ调用 十进制数字字符串至数字转换 函数ꎬ将提取出的字符串转换为８字节长的双精度实数ꎬ即温度数值ꎮ这部分函数被嵌套在一个 ｗｈｉｌｅ循环 函数中ꎬ且循环终止条件为手动按钮ꎬ故用户可以根据实际情况自己选择开启或终止程序的运行ꎮ３.２㊀温度对比部分温度对比部分是系统软件设计的核心部分ꎬ用户根据具体需求自行设定系统启动温度㊁系统安全温度上限和系统高危温度三个温度线ꎬ然后将读取的实时温度分别与三个温度线做比较ꎮ如果实测温度高于启动温度ꎬ系统会驱动降温执行器开始运行ꎻ如果低于启动温度ꎬ则不会执行与后续温度线的比较ꎬ转而继续比较下一个实时温度与启动温度的大小ꎮ如果实测温度高于温度上限时ꎬ系统的危险指示灯会由绿变红ꎬ直到实测温度降低至低于温度上限ꎻ若实测温度高于系统高危温度ꎬ除了危险指示灯继续呈现红色之外ꎬ系统还会调用报警程序ꎬ产生报警铃声ꎬ直到温度降至低于系统高危温度ꎮ这部分函数被嵌套在平铺式顺序结构之中[６]ꎬ以便实时温度按三个温度线的顺序分别做比较并运行相应的响应程序ꎮ３.３㊀电机驱动和报警部分电机驱动和报警部分是系统的执行模块ꎮ通过调用ＬａｂＶＩＥＷ内部的ＰＷＭ模块ꎬ设定频率㊁占空比和接口[７]ꎻ程序运行时ꎬ指定接口所接的电机就会启动运行ꎮ电机的驱动程序嵌套在 条件结构 函数下运行ꎬ当温度比较结果为真ꎬ即实测温度大于某一温度线时ꎬ相应的电机就会开始工作ꎮ电机驱动部分共由四个电机组成ꎬ第一个电机当实测温度高于启动温度就立刻开始运行ꎻ第二个电机在实测温度达到温度上限与启动温度的中间点时开始运行ꎻ第三个电机将在实测温度达到温度上线时开始运行ꎬ第四个电机将在实测温度达到系统高危温度时开始运行ꎮ声音报警程序将在实测温度高于系统高危温度时被调用ꎬ播放报警铃声ꎬ其程序如图３所示ꎮ将此程序的地址和预设音频文件的地址融合成一个新地址ꎬ再与设备ＩＤ融合ꎬ调用系统 声音播放程序 的模块ꎬ警报铃声便会被播出ꎻ同样声音播出程序被嵌套在 ｗｈｉｌｅ循环 函数中ꎬ循环条件是布尔量按钮ꎬ用户可以自行选择关闭此程序ꎮ４㊀结论课题以计算机机箱温度的监控为背景ꎬ以虚拟仪器技术作为核心技术ꎬ以ＬａｂＶＩＥＷ作为核心程序开发环境ꎬ以ＮＩ￣ｍｙＲＩＯ１９００作为核心控制平台ꎬ以单片机和ＤＳ１８Ｂ２０温度传感器作为温度采集模块ꎬ以电机驱动风扇作为执行模块ꎬ利用电机运行带动风扇降低温度且温度降低会反作用于电机运行形成反馈控制[８]ꎬ使整个系统的温度被时刻监控且被控制在用户设定的温度上下浮动ꎬ实现了以下功能: (１)由单片机控制温度采集装置ꎬ能够准确地图３㊀声音报警程序采集电脑机箱内的温度ꎮ(２)通过串口通信ꎬ把采集到的温度传输到核心控制设备ꎮ(３)上位机可以接收下位机发送来的温度数据并显示给用户ꎬ用户可以根据需求修改温度阈值ꎮ(４)智能识别系统启动温度ꎬ只在温度高于正常温度时才运行控制器件ꎬ减少能源损耗ꎮ(５)具有报警功能ꎬ在实测温度高于危险值时系统能对外发出警报ꎬ提醒用户采取其他措施降温ꎮ(６)能够实现对温度较为准确㊁平稳的控制ꎮ虚拟仪器是测控技术领域新出现的一项具有划时代意义的技术ꎬ它将计算机技术与电子测量技术完美地融合在了一起ꎬ是一项具有广阔前景的电子仪器技术ꎮ随着微型计算机技术的发展程度日益深入ꎬ功能作用日益强大ꎬ虚拟仪器技术必将逐步取代以传统仪器为基点的测量与控制技术ꎬ成为主流的仪器仪表技术ꎮ参考文献[１]阮奇桢.我和ＬａｂＶＩＥＷ[Ｍ].北京:北京航空航天大学出版社ꎬ２００９.[２]邢进进ꎬ邵华ꎬ刘运潇.商用车混合动力总成试验台搭建[Ｊ].电子技术应用ꎬ２０１８ꎬ４４(７):８６￣８８. [３]孙秋野.ＬａｂＶＩＥＷ虚拟仪器程序设计及应用[Ｍ].北京:人民邮电出版社ꎬ２０１５.[４]赵建ꎬ李希文.传感器与信号调理技术[Ｍ].西安:西安电子科技大学出版社ꎬ２００８.[５]胡建.单片机原理及接口技术[Ｍ].北京:机械工业出版社ꎬ２０１０.[６]张金.ＬａｂＶＩＥＷ程序设计与应用[Ｍ].北京:电子工业出版社ꎬ２０１２.[７]克劳斯.电机原理及驱动分析[Ｍ].北京:清华大学出版社ꎬ２０１５.[８]杨友良.自动控制原理[Ｍ].北京:电子工业出版社ꎬ２０１１.(收稿日期:２０１９￣０３￣３１)作者简介:焦运良(１９８５－)ꎬ男ꎬ硕士ꎬ工程师ꎬ主要研究方向:基于纯国产化的控制系统的研究㊁工业控制ꎮ邢计元(１９８５－)ꎬ男ꎬ硕士ꎬ工程师ꎬ主要研究方向:工业控制ꎮ岳洋(１９９４－)ꎬ男ꎬ硕士研究生ꎬ主要研究方向:计算机科学与技术ꎮ。
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。
基于虚拟仪器的温湿度测控系统设计
基于虚拟仪器的温湿度测控系统设计学号：2010040211083密级:武汉东湖学院本科毕业论文基于虚拟仪器的温湿度测控系统设计院（系）名称：机电工程学院专业名称：电气工程及其自动化学生姓名：指导老师：二O一四年五月BACHELOR'S DEGREE THESIS OF DONG HU COLLEGE OFWUHAN UNIVERSITYTEMPERATURE AND HUMIDITY MEASUREMENT AND CONTROL SYSTEM DESIGN BASED ON VIRTUAL INSTRUMENTCollege : Mechanical and electrical engineering collegeSubject : Electrical Engineering And AutomationName :Directed by:May 2014郑重声明本人呈交的学位论文是由本人在导师的精心指导下，独立学习、研究、设计出来的成果，论文中的所有文字、数据、图片资料、表格真实可靠，都由本人亲自撰写。
据本人所知，论文中除文中已经注明引用的内容外，不包含他人享有著作权的内容。
对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，都已经在文中以明确的方式标明。
本学位论文的知识产权归属于培养单位。
本人签名：日期：摘要随着计算机技术快速发展和普及，现代测控技术水平也逐步提高中，为了满足不同领域的测控要求，传统的温湿度测控仪器早已不能完全胜任现代温湿度测控领域的技术要求，因此对温湿度测控技术的迫切提升也是现今温湿度测控技术领域中的一大新课题。
在现代温湿度测控领域中，基于虚拟仪器的温湿度测控技术是目前最为流行、应用最为广泛的一项基于计算机的技术发展而来的测控技术。
基于虚拟仪器的温湿度测控系统通过用户自己定义来设计满足自己需要的产品，从而应用广泛，更为突出的是，虚拟仪器的温湿度测控技术可以突破传统温湿度测量仪器的数据分析、处理、表达、传递和存储等方面的限制，从而具备传统温湿度测量仪器无法具备的功能。
基于虚拟仪器的温湿度测量系统设计与实现
摘要 ： 温湿度测量系统是 特殊要求实验室必备的测量仪器 ， 的实验室温湿度测量装置是 以单 片机为核 心 ， 传统 用数码管显 示 湿度值 ， 根据不同的温湿度要求 ， 通过硬件设定不同的 终态 ， 而将实验空间的湿度调节到设定值 。为了更好地 了解 特 从
关 键 词 ： 拟仪 器 ； 虚 温湿 度 ； 量 系统 测
中图 分 类 号 ：Ｐ ９ Ｔ ３ 文献标识码 ： Ａ
Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｄ ｍ ｐｌ ｍ ｅ ａ ｉ ｎ ｏ ｍ ｐｅ ａ ｕｒ ｎ ｓｇ ｎ Ｉ ｅ ｎｔ ｔｏ ｆ Ｔｅ ｒ ｔ ｅ ａ ｄ Ｈｕｍ ｉ ｔ ｄｉｙ Ｍ ｅ ｓ ｅ ｅ ｔ Ｓ ｓ ｅ ｓ ｄ ｏ ｒ ｕ ｌＩ ｔ ｕ ｅ ａ ｕｒ ｍ ｎ ｙ ｔ ｍ Ｂａ ｅ ｎ Ｖｉ ｔ ａ ｎｓ ｒ ｍ ｎｔ
ｃ ａ ｇ ｕ ｅ ｏ ｅ ｓ ｅ ｉｌｌ ｏ ａ ｏ ，ｔ ｅ ｔａ ｉ ｏ ａ ｅ ｔ ｇ ｄ ｖ ｃ ｌｅ ｄ ｏ ｌ ｏ ｅ ｈ ａ ｏ ａｏ ｅ ｄ ｈ ｎ ｅ ｒ ｌ ｆｔ ｐ ｃａ ａ ｒ ｔｒ ｈ ｂ ｙ ｈ ｒ ｄｔ ｎ ｔ ｓｉ ｅ ｉ ｅ ａｒ ａ ｙ ｃ ｕ ｄ ｎ ｔｍｅ ｔｔ ｅ ｌ ｂ ｒ ｔｒ ｎ ｅ ．Ｔ ｅ ｉ ｌ ｎ ｙ ｈ Ｖｉ ｕ ｎ ｔ ｍｅ ｔｔｃ ｎ ｃｓ ｕ ｅ ｅ ｉｎ ｔ ｅ ｔｍｐ ｒｔ ｒ ｎ ｕ ｄ ｔ ｏ ｔ ｌｓ ｓｅ ，ａ ｄ ｔ ｅ Ｌ ｂ Ｅ ｎ ｈ ｒ ａ Ｉ ｓｒ ｔｌ ｕ ｎ ｅ ｈ ｉｉ ｓ ｄ ｔ ｄ ｓｇ ｈ ｅ ｅ ａｕ ｅ ａ ｄ ｈ ｍｉ ｉ ｃ ｎｒ ｙ ｔｍ ｏ ｙ ｏ ｎ ｈ ａ ＶＩ Ｗ ａ ｄ ｔ ｅ
ｔａ ｉｉｎ ｌｍｅｅ ｉ ｇ ｅ ｕｉｍｅ ｆｌ ｂ ｒ ｔｒ ｅ ｒ ｄ ｔｏ ａ ｔｒｎ ｑ ｐ ｎｔｏ ａ ｏ ａｏ ｔｍｐｅａ ｕ ｅ ａ ｄ ｕｍｉ ｔ ａ ｅ ｈ ｙ ｒ ｔ ｒ ｎ ｈ ｄｉ ｔ ｋ ｓ ｔ ｅ ＳＣＭ ａ ｏ ｅ， ｕｓ ｓ ｄｉｉａ ｕ ｅ ｔ ｙ ｓｃ ｒ ｅ ｇｔ ｌｔ ｂ ｏ ｄ ｍｏ ｔａ ｅ ｈ ｅ ｎｓｒ ｔ ｕｍｉ ｔ ａ ｕ ｄｉ ｖ ｌ ｅ， ｓ ｔ ｉｆｒ ｎ ｎ ｌｓａ ｅ ｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｄｆｅｅ ｔｈ ｙ ｅｓ ｄｆｅｅ ｔｆ ａ ｔｔ ｓａ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｉｆｒ ｎ ｕｍｉ ｉｙ ｒ ｑ ｒ ｍｅ ｔ ｎｄ ｔ ｒ ｕ ｈ ｈ ｒ — ｉ ｄｔ ｅ ｕｉｅ ｎ ｓａ ｈ ｏ ｇ ａ ｄ
基于labview的温湿度监测系统
毕业设计〔论文〕基于labview的粮仓温湿度检测系统院别控制工程学院专业名称测控技术与仪器班级学号5090914学生廖訢凯指导教师宋爱娟2013年6月13日基于labview的温湿度检测系统摘要随着科技的不断发展，测控技术愈加的自动化，智能化，数字化和网络化。
电脑和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向，美国NI公司研制开发的labview虚拟仪器具有强大的数据处理能力，拥有良好的人机设计界面，能够充分发挥电脑的功能，可以创造出功能强大的仪器，实现普通仪器所不能实现的功能。
随着气象事业的逐步发展，气象要素的数据测量也步入自动化。
温度和湿度是两个重要环境参数，直接影响到粮食的储存，因此有必要对其进行时时的检测，本设计借助虚拟仪器技术的易开发、灵活性强和使用方便等优点，将其和传统测量系统结合起来，基于labview 软件设计出可以采集多路温度和多路湿度信号的温湿度检测系统，具有温湿度数据显示、波形显示、温湿度超限报警等功能，并且操作简单。
本系统采用温湿度传感器，将所采集到的温度和湿度，经过变换，转换成电压信号送入数据采集卡中，再通过RS-485接入电脑中，在电脑软件的支持下，完成自动采集自动处理等功能。
关键词：labview，温湿度，检测the detection system Based on labview of the temperature and humidityAuthor：Li ao XinkaiTutor：Song AijuanAbstractWith the continuous development of science and technology, measurement and control technology increasingly automation, intelligent, digital and network. The closely combining of instrument and computer is currently an important direction，The labview which United States NI company research and develop has the powerful data processing ability, have a good man-machine interface design, can give full play to the function of the computer, can create a powerful instrument, realize functions that co mmon instrument can’t.With the gradual development of the meteorological service, meteorological data measurement also into automation. Temperature and humidity are two important environmental parameter, directly affect the food store, Therefore it is necessary to carry out their every test, This design by means of the virtual instrument technology is easy development, flexibility and easy to use, and we combine it and the traditional measurement . Based on labview software designed temperature and humidity detection system With temperature and humidity data display, waveform display, temperature and humidity transfinite alarm, and other functions, which can acquisite multichannel temperature signal and multiple humidity signal and is easy to operate.The system which uses the temperature and humidity sensor, will convert the temperature and humidity signal collected into a voltage signal and sent it to the data acquisition card.Key Words: labview, Temperature and humidity, detection目录1 绪论 (1)2 系统总体方案设计 (5)系统功能 (5)2.2系统组成框图 (6)3下位机设计 (7)3.1 器件的选择 (7)3.1.1 DS18B20温度传感器 (7)3.1.2. 湿度传感器HS1101介绍 (14)数据采集卡 (15)3.1.4 RS-485接口 (20)设计思路 (22)调理电路设计 (23)4上位机程序设计 (24)登陆界面 (24)4.2基于L AB VIEW的数据采集及存储 (25)超限报警 (29)5程序的调试 (32)5.1程序的运行 (32)程序调试技术 (32)致谢 ............................................ 错误!未定义书签。
基于虚拟仪器的温湿度监控系统
基于虚拟仪器的温湿度监控系统摘要：虚拟仪器具有强大的数据处理能力，并且具备多种仪器设备功能于一体，能够从分享用计算机所有资源，实现普通仪器所不能实现的功能。
而且拥有良好的人机设计界面，简单易学，设备集成度高，灵活多变。
单片机温度采集系统成本低廉，结构简单，易用性高，通过与LABVIEW软件结合，变成了一套完善的具备数据采集，数据处理，数据存储电子仪器。
具备多功能于一体，小型化，功耗低的特点。
关键词：温度传感器；单片机；LabVIEW；温度采集Abstract: virtual instrument has strong data processing ability, and have many different instruments from integrates functional, can use computer all share resources, realizing ordinary instrument can realize functions. And have a good human-machine design interface, easy to operate, equipment, flexible high level of integration.Single-chip microcomputer temperature acquisition system of simple structure, low cost, high, through with usability LABVIEW software combination, into a complete set of perfect have data acquisition, data processing, data storage electronic instrument. Havemuti_function at an organic whole, miniaturization, low power consumption characteristics.Keywords: temperature sensors; SCM; The LabVIEW; Temperature gathering引言随着科学技术的发展，人们在监控与监测生产过程、居住环境、生活质量等过程中，制造了各种各样科学仪器。
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尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
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作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
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涉密论文按学校规定处理。
作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它基于虚拟仪器的温湿度监控系统摘要温湿度监控就是对周围环境的温湿度进行检测，进而调节影响温湿度的因素，使之向人们所希望的方向变化。
实现温湿度监控有很多种方法：基于单片机的温湿度监控系统；基于虚拟仪器的温湿度监控系统；基于MatLab（即矩阵实验室Matrix Laboratory）的温湿度监控系统；基于GSM（即Global System for Mobile Communications的缩写，中文为全球移动通讯系统）远程分布式温湿度监控系统。
本文提出了一种基于虚拟仪器的、针对农业温室温湿度的温湿度监控系统，即利用LabVIEW实现对农业温室的温湿度监控，该系统可以实现对传感器采集的数据进行简单处理，存储和显示，以及越限报警等功能。
具体的，当采集到的温湿度，高于或者低于设置的（适合农作物生长的）温湿度时，系统报警，操作人员可以通过通风、灌溉等相应的措施调节，达到保持最适农作物生长温湿度的目的。
与其它两种方法比较，基于虚拟仪器的温湿度监控系统更具优势，由于有NI公司生产的配套产品——DAQ数据采集卡（本次设计采用的采集卡是PCI-6221）的配合使用，使整个系统结构更简单，功能更强大。
关键词：虚拟仪器；温湿度传感器；数据采集；虚拟控制系统；数据采集卡Virtual instrument based on temperature and humidity controlAbstractTemperature and humidity monitoring is on the surrounding environment to detect the temperature and humidity, which affect the temperature and humidity adjustment factors, so that people want to change direction. Monitor temperature and humidity to achieve there are many ways: single-chip based on the temperature and humidity control system; virtual instrument based on the temperature and humidity control system; based on MatLab (Matrix Laboratory that Matrix Laboratory) of the temperature and humidity control system; based on the GSM (or Global System acronym for Mobile Communications, Chinese for the Global System for Mobile Communications) long-range distributed temperature and humidity monitoring system.This paper presents a virtual instrument based on, for agricultural greenhouse temperature and humidity of the temperature and humidity control system, namely the use of LabVIEW to achieve greenhouse agriculture monitoring the temperature and humidity, the system can be achieved on the sensor data collected by simple handling, storage and display, as well as more features such as alarm threshold.Specific, when the collection of temperature and humidity, above or below the set (suitable for crop growth) temperature and humidity, the system alarm, the operator can ventilation, irrigation and other appropriate measures to adjust to maintain optimum crop growth temperature The purpose of humidity.And the other two methods, based on virtual instrument temperature and humidity monitoring system is superior, because of the supporting NI products company - DAQ data acquisitioncard (in this design is the acquisition card PCI-6221) with the use, the structure of the whole system simpler and more powerful.Keywords: Virtual instrument; temperature and humidity sensors; data acquisition; virtual control system; data acquisition card目录摘要 (V)Abstract ..................................................................................................................................... V I 第一章引言 . (1)1.1 研究背景 (1)1.1.1 温湿度监控系统的意义 (1)1.1.2 虚拟仪器的概况 (2)1.1.3 虚拟仪器的发展前景 (4)1.2 LabVIEW简介 (5)1.2.1 LabVIEW的功能与特点 (5)1.2.2 LabVIEW程序构成与模块简介 (6)第二章硬件介绍 (9)2.1 数据采集卡介绍 (9)2.2 传感器简介 (11)第三章基于虚拟仪器的数据采集与控制 (14)3.1基于LabVIEW的数据采集 (14)3.1.1数据采集的基础 (14)3.1.2基于LabVIEW的数据采集及存储 (18)3.2 基于虚拟仪器的控制系统 (20)3.2.1虚拟仪器与LabVIEW在控制中的应用 (20)3.2.2基于虚拟仪器的控制系统的结构 (22)第四章基于虚拟仪器温湿度监控系统的方案设计 (23)4.1 基于虚拟仪器温湿度监控系统 (23)4.1.1系统前面板 (24)4.1.2程序子模块 (25)4.2系统程序总图 (29)第五章程序运行和调试 (31)5.1 程序的运行 (31)5.2程序调试技术 (31)5.3系统的运行 (32)总结 (34)参考文献 (35)附录A系统前面板 (36)附录B程序总图 (37)致谢 (38)第一章引言1.1 研究背景传统的温湿度检测往往使用普通的仪表，温度计就是最常见的测温工具，通过人工读数、记录、整理数据，绘制曲线和编写实验报告，为了使结果准确，需要选取较多测试点，造成人员工作量大，数据记录时间长，数据处理和分析复杂。