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 1120142488/李想

成员2 112014515/刘思宇

任课老师尚斐

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。

本学期通过对于Labview的学习对于Labview有了一定的认识，并且亲手测试了一些示例程序，例如双向力测试实验、温度测试实验、光强度测试实验、声

音采集实验、交通灯控制实验等。

其中，我们组对温度测试实验比较感兴趣，经讨论后，决定利用温度传感器创建一个程序，使之能够用来测量体温。后来经过进一步讨论，我们觉得只单纯利用温度传感器太过简单且不够智能，小组成员刘思宇提出加入一个判断发烧后即发出声音的报警程序，经讨论后被采纳。

三、人员分工

刘思宇：声音报警程序的编写，并向李想讲解

李想：体温测量程序的编写，并向刘思宇讲解

共同工作：方案制定，程序修改，硬件电路搭建，程序测试及改进，实验报告四、实验硬件

（1）硬件设备:

装有Labview程序的电脑、温度传感器、导线、试验用面包板。

（2）硬件结构图：

五、各子模块的设计

体温测量程序主要是从温度测试程序修改而来。

前面板如图：

程序：（注释见纸质版）

（1）数据采集及换算部分：

温度传感器把温度信号转换为电压信号，再被DAQ收集，然后进行一系列换算得到温度的数据。

采样率为5，i/5>300时停止，即控制了采样时间（2）曲线拟合部分

（3）清零部分

（4）判断是否发烧部分

左下角为数组，然后用一个函数可以取最大值与最小值，最大值＞40℃或最小值<34℃时显示测量错误，而数组最大值在37——40℃之间时显示发烧。

（5）发烧报警程序

通过一个条件结构，将报警声播放程序，与主程序连接起来。

在判断发烧的时候，满足条件，播放报警声。

五、系统测试

说明：考虑到实际调试中的问题，我们将20-25摄氏度设定为发烧温度，低于12，高于30均为测量错误。

调试方法：先模块调试，后整体程序调试。

(1)，数据采集模块调试

将温度采集实验例程中的多余功能选项去除，只留下温度采集的部分程序，进行调试，能够正常采集温度信息。

(2)，判断是否发烧模块调试

将该模块中的数组用单个数值常量代替，输入不同的数值，如15，18，20，22，25，28等，观察程序是否能够正常运行。

(3)，发烧报警模块调试

将条件结构中的报警声模块隔离出来，测试其是否能够正常播放报警声。（4），整体程序调试

将温度传感器置于腋下，采集温度信息。

在该步调试中，我们遇到了大量问题，进行了很多次修改，调试，最终能够正确运行。

（5）调试中出现的问题

由于框图是由温度测试程序修改而来，其中有些地方修改不彻底导致程序无法正常工作。例如下图：

此处应该直接左右相连。中间有个断点导致我们检查了很久才明白错误出在哪里。

六、程序分析

按下开始采集后，数据采集开始，采样率为5，温度传感器将温度信号转换为电信号并被DAQ接受，进行计算后得到温度值，并以曲线形式显示在前面板上。每次采集得到的数据被转化为数组，并通过一系列函数，判断其发烧与否及是否测量错误，在前面板上以灯的亮或灭显示出来。若其发烧为真，则开始进行声音播放程序。按下停止采集后程序停止。

七、改进方向

我们最开始的程序运行后发现判断发烧后一直播放音乐，但是温度采集会