基于labview的温度采集系统

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基于LabVIEW的模拟温度采集系统

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。

基于LabVIEW的温度测量及数据采集系统设计

基于LabVIEW的温度测量及数据采集系统设计

LabVIEW技术大作业题目:基于LabVIEW的温度测量及数据采集系统设计学院(系):信息与通信工程学院班级:通信133学号:xxxxxxxxx姓名:xxxxxx一、设计背景LABVIEW最初就是为测试测量而设计的,因而测试测量也就是现在LABVIEW最广泛的应用领域。

经过多年的发展,LABVIEW在测试测量领域获得了广泛的承认。

至今,大多数主流的测试仪器、数据采集设备都拥有专门的LabVIEW驱动程序,使用LabVIEW可以非常便捷的控制这些硬件设备。

同时,用户也可以十分方便地找到各种适用于测试测量领域的LabVIEW工具包。

这些工具包几乎覆盖了用户所需的所有功能,用户在这些工具包的基础上再开发程序就容易多了。

有时甚至于只需简单地调用几个工具包中的函数,就可以组成一个完整的测试测量应用程序。

二、系统方案本设计的程序框图和前面板图分别是图1.1和图1.2,“温度测量及数据采集系统.vi”是一个测量温度并将测试数据输出到文件的VI。

此VI中的温度是用一个20至40的随机整数来代替的,测试及采集100个温度值,每隔0.25秒测一次,共测定25秒。

在数据采集过程中,VI将在前面板的波形图上实时地显示测量结果。

采集过程结束后,波形图上显示出温度数据曲线,数组中显示每次的温度测量数据,并在显示控件中显示测试中温度的最大值、最小值和平均值,同时把测量的温度值以文件的形式存盘。

图1.1温度测量及数据采集程序框图1.2温度测量及数据采集前面板图二、系统各模块介绍2.1循环模块For循环用于将某段程序循环执行指定的次数,是总数接线端,指定For循环内部代码执行的次数。

如将0或负数连接至总数接线端,For循环不执行。

是计数接线端,表示完成的循环次数。

第一次循环的计数为0。

本设计使用for循环将循环内的程序循环100次。

2.1 for循环2.2等待模块本设计使用等待函数来等待指定长度的毫秒数,并返回毫秒计时器的值。

基于labview的温度采集系统设计

基于labview的温度采集系统设计

基于LabVIEW的温度采集系统设计摘要:用ATmega16单片机对温度数据进行处理,然后通过串口和数据采集卡上传到上位机,再利用虚拟仪器软件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。

关键词:LabVIEW、虚拟仪器、温度、采集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。

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集成了与满足GPIB、VXI、RS- 232和RS- 485协议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TCP/ IP、A ct iveX 等软件标准的库函数。

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。

基于LabVIEW的温度采集系统实验报告

基于LabVIEW的温度采集系统实验报告

南通大学计算机科学与技术学院《虚拟仪器技术》课程作业报告书课题名:基于LabVIEW的温度采集系统班级:软件工程姓名:学号:2014年6月 18 日1 设计目标随着工业的不断发展,对温度测量的要求越来越高,而且测量范围也越来越广。

本设计用LabView软件在PC机上编程实现了多点温度采集、动态图形显示、数据存储、报警、数据分析等功能。

2 设计内容本温度采集系统的设计采用软件代替了数据采集卡,在数据采集过程中,实时地显示数据。

当采集的温度值大于设定的高限报警数值时,就会点亮高报警红色灯,同时触发条件结构里的事件发生,使系统发出蜂呜声。

当采集过程结束后,在图表上画出数据波形,并算出最大值、最小值,并自动产生数据文件,以供查询。

3 前面板设计4 程序框图温度采集总程序框图实现步骤:1、从结构工具模板选择条件循环结构“while循环”放入框图程序窗口,调整该条件循环框的大小,把节点放入循环框内。

2、使用随机数产生功能,用于产生随机温度值。

添加温度控件,并将实时温度显示出来。

3、在前面板内再放置一个趋势图,标注为“温度历史趋势”,该图表将实时地显示温度值。

4、使用定时子模板中的等待下一个整数倍毫秒函数,再加上时间常数,把它设置为500。

5、该程序使用了条件结构,右边的TRUE Case与图中的FALSE Case同属于一个Case结构。

根据输入端上的数值,来决定执行哪一个Case程序。

如果产生的随机温度值大于高限数值,将执行True Case程序,反之则执行False Case 程序。

6.该程序框图还使用了写入电子表格文件函数(在文件 I/O子模块)。

该模块把一个二维或者一维单精度数组转换成字符串,并把字符串写入一个新文件或者附回在一个已存在的文件后面。

在本系统中,它将由温度采集数据和上限值组成的二维数组附加在一个默认路径为d:testdata.xls数据文件后面二维数组转置(在Array子模板)。

在本系统中,它把二维数组转换成以列为分界的二维数组,这样在写入数据文件时它就会以列的形式显示。

基于LabVIEW的实时温度采集系统设计

基于LabVIEW的实时温度采集系统设计

基于LabVIEW的实时温度采集系统设计1. 概述实时温度采集系统是一种用于实时监测和记录环境温度变化的设备,可以广泛应用于工业自动化、实验室监测等领域。

本文将介绍一种基于LabVIEW的实时温度采集系统设计方案。

2. 硬件设计2.1 传感器选择在实时温度采集系统中,传感器的选择十分重要。

常用的温度传感器有热电偶和热敏电阻。

在本系统中,我们选择了DS18B20温度传感器,这是一种数字温度传感器,具有精确度高、精度稳定等特点,适合于实时温度采集系统的应用。

2.2 数据采集模块数据采集模块负责将传感器采集到的模拟信号转换为数字信号,并通过接口与上位机进行通信。

在本系统中,我们选择了Arduino Uno 作为数据采集模块,它不仅具有良好的性能和稳定性,而且可以通过串口通信与LabVIEW进行数据交互。

2.3 信号调理电路温度传感器输出的模拟信号需要经过信号调理电路进行放大和滤波处理,以提高系统的稳定性和准确性。

常用的信号调理电路包括放大电路、滤波电路等。

2.4 数据通信模块数据通信模块负责将采集到的温度数据通过网络或串口等方式实时传输给上位机。

在本系统中,我们选择了以太网模块ENC28J60与LabVIEW进行数据通信。

3. 软件设计3.1 LabVIEW界面设计LabVIEW是一种图形化编程环境,可以通过拖拽元件来组装控制面板和数据处理模块。

在本系统中,我们通过LabVIEW来实现人机交互、数据实时显示和数据存储等功能。

3.2 数据处理及算法设计在实时温度采集系统中,数据处理和算法设计是十分重要的部分。

根据采集到的温度数据,我们可以进行实时的数据处理、异常检测和报警等操作。

通过结合LabVIEW的图形化编程特点,我们可以方便地设计和调试各种数据处理算法。

4. 系统实施与测试根据以上的硬件和软件设计方案,我们可以开始进行系统的实施和测试工作。

首先,按照硬件设计要求进行电路的搭建和连接,然后进行LabVIEW程序的开发和调试。

基于labView的温度采集系统设计

基于labView的温度采集系统设计

基于LabVIEW的温度采集系统设计摘要:设计了基于LabVIEW的温度采集系统。

它利用DS18B20数字温度传感器和STC公司生产的STC89C52单片机采集被测环境温度,将测得的数据经串口传给计算机。

计算机利用LabV IEW的V ISA读取串口数据并进行处理和显示,实现基于V ISA的串口温度采集。

关键词:温度传感器;单片机;LabV IEW;温度采集1引言虚拟仪器(Virtual Instrument)是基于计算机的软硬件测试平台,它可代替传统的测量仪器。

LabVIEW是由美国国家仪器公司(National Instruments Co.)推出的、主要面向计算机测控领域的虚拟仪器软件开发平台,是一种基于图形开发、调试和运行的集成化环境[1]。

利用LabVIEW设计的数据采集系统,可模拟采集各种信号,但是配备NI公司的数据采集板卡比较贵,因此,可以选择单片机小系统作为前端数据采集系统,进行采集数据,然后通过RS-232串口通讯将数据送给计算机,在LabVIEW 开发平台下,对数据进行各种处理、分析并对信号进行存储、显示和打印,从而实现了一种在LabVIEW环境下的单片机数据采集系统。

2 温度采集系统设计本系统采用STC公司生产STC89C52单片机作为温度数据采集和传输的主控芯片,温度传感器采用单总线方式的集成数字温度传感器DS18B20。

采集得到的数据利用单片机经串口通信的方式传输至计算机的串口。

计算机上位机软件采用数据处理能力超强的LabV IEW软件编写,利用其所带的V ISA驱动进行串口的数据采集和处理,实现了基于V ISA的串口温度采集。

2.1温度采集系统的硬件设计本系统以AT89C51为中央处理单元,利用DS18B20数字温度传感器对温度信号进行采集,采集到的信号被送到AT89C51中, 将采集到的温度值在LCD上显示并通过串口发送到上位机,其原理图如1所示(见附录1)。

2.1.1 中央处理单元——STC89C51本设计选用的中央处理单元是STC89C52单片机,STC89C52是一种带8K 字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—Falsh Programmable and Eras-able Read Only Memory)的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。

基于labview的温度采集系统

基于labview的温度采集系统

目录1 绪论11.1 课题布景11.2 虚拟仪器简介21.3 图形化编程语言LabVIEW的简介31.4 本论文任务32 温度控制设计方案52.1 硬件及软件的选择52.1.1硬件的选择52.1.2软件的选择62.2 硬件及软件设计方案72.2.1硬件设计方案72.2.2软件设计方案73 LabVIEW 开发环境以及PID和模糊控制模块简介113.1 LabVIEW前台显示面板与后台控制面板113.1.1 LabVIEW前台显示面板113.1.2 LabVIEW后台控制面板113.2 LabVIEW程序执行流程113.3 LabVIEW中的仪器控制和驱动113.3.1经常使用的仪器通信方式123.3.2 LabVIEW支持的GPIB、VXI、尺度串口I/O仪器的驱动123.3.3 VISA简介123.4 PID控制模块简介133.5 模糊控制模块简介154 以单片机为核心的下位机的设计174.1 下位机设计方案174.2下位机的硬件设计174.2.1主控部分174.2.2 DS18B20测温部分174.2.3通信部分184.2.4程序下载部分184.3 下位机的软件设计184.3.1DS18B20工作原理及应用194.3.2单片机串口通信部分204.3.3单片机PWM功率控制部分205 基于PC的上位机编程设计235.1 方案设计与选择235.2 上位机各模块设计235.2.1串口通信模块设计235.2.2数据处理部分设计235.2.3 PID控制部分设计246 总结25参考文献26谢辞27附录281 绪论现代计算机技术和信息技术的迅猛发展,冲击着国民经济的各个领域,也引起了丈量仪器和测试技术的巨大变动。

人们曾为丈量仪器从模拟化、数字化到智能化的进步而欣喜,也为自动测试技术的日新月异的发展所鼓舞,当今虚拟仪器技术的出现又使得丈量仪器进步入了高科技的殿堂。

与传统的仪器分歧,虚拟仪器(virtual instrument)是基于计算机和尺度总线技术的模块化系统,通常它是由控制模块、仪器模块和软件组成,在虚拟仪器中软件是至关重要的,仪器的功能都要通过它来实现,因此软件是虚拟仪器的核心,“软件就是仪器”,从实质上反映了虚拟仪器的特征。

基于labview的温度采集系统

基于labview的温度采集系统

目录1 绪论 0课题背景 0虚拟仪器简介 0图形化编程语言LabVIEW的简介 (2)本论文任务 (2)2 温度控制设计方案 (4)硬件及软件的选择 (4)硬件的选择 (4)软件的选择 (5)硬件及软件设计方案 (5)硬件设计方案 (6)软件设计方案 (6)3 LabVIEW 开发环境以及PID和模糊控制模块简介 (10)LabVIEW前台显示面板与后台控制面板 (10)LabVIEW前台显示面板 (10)LabVIEW后台控制面板 (10)LabVIEW程序执行流程 (10)LabVIEW中的仪器控制和驱动 (10)常用的仪器通信方式 (11)LabVIEW支持的GPIB、VXI、标准串口I/O仪器的驱动 (11)VISA简介 (11)PID控制模块简介 (12)模糊控制模块简介 (13)4 以单片机为核心的下位机的设计 (16)下位机设计方案 (16)下位机的硬件设计 (16)主控部分 (16)DS18B20测温部分 (16)通信部分 (17)程序下载部分 (17)下位机的软件设计 (17)工作原理及应用 (17)单片机串口通信部分 (19)单片机PWM功率控制部分 (19)5 基于PC的上位机编程设计 (22)方案设计与选择 (22)上位机各模块设计 (22)串口通信模块设计 (22)数据处理部分设计 (22)PID控制部分设计 (23)6 总结 (24)参考文献 (25)谢辞 (26)附录 (27)1 绪论现代计算机技术和信息技术的迅猛发展,冲击着国民经济的各个领域,也引起了测量仪器和测试技术的巨大变革。

人们曾为测量仪器从模拟化、数字化到智能化的进步而欣喜,也为自动测试技术的日新月异的发展所鼓舞,当今虚拟仪器技术的出现又使得测量仪器进步入了高科技的殿堂。

与传统的仪器不同,虚拟仪器(virtual instrument)是基于计算机和标准总线技术的模块化系统,通常它是由控制模块、仪器模块和软件组成,在虚拟仪器中软件是至关重要的,仪器的功能都要通过它来实现,因此软件是虚拟仪器的核心,“软件就是仪器”,从本质上反映了虚拟仪器的特征。

基于LabVIEW的模拟温度采集系统【模板范本】

基于LabVIEW的模拟温度采集系统【模板范本】

《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:文晓刚日期: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。

基于LabVIEW的应用实例-模拟温度采集检测系统 共22页

基于LabVIEW的应用实例-模拟温度采集检测系统 共22页
• 用户可在数分钟内完成一套完整的从仪器连接、 数据采集到分析、显示和存储的自动化测试测量 系统。
• 它被广泛地应用于汽车、通信、航空、电子设计 生产、过程控制和生物医学等各个领域。
实例
基于Labview 的温度采集监测系统 硬件设计:
硬件部分用的是温度传感器,连接数据采集 卡,通过USB接口,再传给计算机。
• LabVIEW提供了大量的驱动与专用工 具,几乎能与任何接口的硬件轻松连 接。
• LabVIEW内建了600多个分析函数, 用于数据分析和信号处理。
LabVIEW可以做什么?
• LabVIEW在测试、测量和自动化等领域具有最大 的优势,因为LabVIEW提供了大量的工具与函数 用于数据采集、分析、显示和存储。
前面板
基于Labview 的模拟温度监测系统
程序框图
运行中
实例分析
该系统底层数据是由随机数发生器产生的2040之间的随机数。有华氏和摄氏两种显示模式; 可以设定温度上限,当温度超限时,Alarm Counter加1;当用户单机“开始采集”按钮后, 系统开始采集数据,实时温度由波形显示器显示 出来;采集过程中若单击“暂停”则会弹出对话 框暂停采集。采集点数为100,只有在数据采集完 毕后才能停止系统。
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soppt
主要内容
• 虚拟仪器的概念 • 什么是LabVIEW • LabVIEW的具体优势 • LabVIEW可以做什么 • 应用实例
虚拟仪器的概念
传统仪器 厂商定义功能
ROMM礟ath DICSAPONLNDATYROLPROCE礟SSMOERMBOU48SR8YPORT
CAon/DdDit/iADonI/TiTOniIgm/Oing

基于LabVIEW的温度采集系统设计-10.18资料

基于LabVIEW的温度采集系统设计-10.18资料

基于LabVIEW的温度采集系统设计摘要近些年来单片机取得了突飞猛进的发展并且已在各行业得到广泛应用,在本文中,完成了智能温度采集系统的设计,本系统采用单总线操作,简单电路,精确测量,多点测量。

能够在较低的成本下实现有效的温度监测。

通过人机界面显示和查询,节约能源,创造价值,具有一定的商业价值。

本系统也可广泛应用于消防等其他系统中。

本文首先分析了当前单片机的发展以及应用范围,设计了基于STC89C52单片机的温度恒定单片机采集系统的总体架构以及硬件部分,对系统的硬件的搭建以及部分传感器模块做了详细论证和设计。

控制节点经过研究对比,选用STC89C52,对外围电路中的传感器模块、供电电源模块、协调器接口电路以及时钟均做了详细设计,通过对比分析选择了适合本课题的温湿度传感器。

最后,进行了软件的设计和实现,主要包括主控程序、数据上传设计、报警子程序设计、按键扫描子程序设计以及终端子程序设计等。

实验测试,验证了在特定条件下系统数据传输正常;实验及仿真表明,该系统能很好的实现环境的采集以及传输功能,验证了该方案的可行性。

论文从温度采集系统的理论依据、设计思路、实现过程、测试结果等方面均做了详细阐述,取得了预期效果,论文的研究成果对温度采集系统的完整性起到了补充作用,对其实践应用起到了推动作用。

关键词:单片机采集温度Constant temperature monitor system of the classroomAbstractIn recent years, this paper designs an intelligent temperature monitoring system, this system is to realize the temperature measurement system of STC89C52 based on MCU and DS185B20, MCU in the system as the input and display of temperature control device,DS18B20 is used as temperature acquisition and temperature data output device the. Thissystem uses a single bus operation, has the advantages of simple circuit, accurate measured value, can realize multipoint measurement. To ensure the realization of the effective monitoring of the room temperature with low cost. Through the man-machineinterface to display and query, save energy and create value, has a certain commercial value. The system can also be widely used in fire fighting and other systems.This paper first analysis of the current development of MCU and the scope of application,the part of the overall architecture design STC89C52 microcontroller, temperaturemonitoring system based on MCU and hardware, the system hardware selection, design,construction and the peripheral modules of sensor module to do a detailed demonstration and design. Through the comparative study of the control node, select STC89C52, thesensor module, the peripheral circuit of the power supply module, interface circuit andclock coordinator has made the detailed design, through the comparison and analysis ofthe temperature and humidity sensor is suitable for this topic. Finally, designed and realized the software, including the main program, data upload alarm design, program design, keyboard scanning subroutine design and terminal program design. Finallyaccording to the design idea of realizing all functions of the system. The experimentaltesting, verification in the system of data transmission under certain conditions are normal;that the experiment and simulation, the system can realize the acquisition and transmission function of the classroom environment is very good, validate the feasibility of the scheme.The temperature acquisition system th.The temperature acquisition system theory basis,design ideas, implementation process, the test results were described in detail, and achieved the desired results, the research on the integrity of the temperature acquisition system has played a complementary role, for the application to play a role in promoting.Keyword:microcomputer Monitorte mperature目录1 温度采集系统总体方案设计 (1)1.1 硬件总体设计 (1)1.2 软件总体设计 (2)2 温度采集系统硬件设计 (3)2.1 温度信号采集模块硬件设计 (3)2.1.1温度传感器 (3)2.1.2 A/D转换模块 (4)2.1.3单片机模块 (4)2.1.4信号采集模块硬件设计 (4)2.2 主控模块硬件设计 (5)2.2.1 GPRS协议概述 (5)2.2.2主控模块硬件总设计 (5)2.3 采集显示模块硬件设计 (5)2.3.1显示模块 (5)2.3.2显示采集模块硬件总设计 (5)2.4 电源模块硬件设计 (6)3 软件编程及实现 (7)3.1 软件编程关键技术引用 (7)3.1.1 SubVI技术 (7)3.1.2 同步技术 (8)3.1.3 VI Server技术 (9)3.1.4 多线程技术 (10)3.2 温度检测模块的软件设计 (10)3.3 主控模块及显示采集模块软件设计 (10)3.4系统初始化子程序 (11)3.5数据采集设计 (12)3.7数据上传设计 (12)3.6 GPRS软件设计 (13)4 系统调试及仿真结果 (15)4.1 硬件调试 (15)4.2 软件调试 (16)4.4 温度传感器部分 (16)4.5湿度检测部分 (17)5 结论 (18)参考文献 (19)致谢 (20)1 温度采集系统总体方案设计1.1 硬件总体设计随着电子信息的迅猛进步发展,温度系统在市场上也层出不穷,经过市场的研究和综合考虑,本设计考虑实现智能温度监测系统的远程无线传输。

基于LabView的温度采集系统设计

基于LabView的温度采集系统设计

基于LabView的温度采集系统设计学校:长春理工大学学院:电子信息工程教师:学号:姓名:摘要:随着信息领域各种技术的发展,在数据采集方面的技术也取得了很大的进步,采集数据的信息化是目前社会的主流发展方向。

各种领域都用到了数据采集,在石油勘探,地震数据采集领域已经得到应用。

随着测控技术的迅猛发展,以虚拟仪器为核心的数据采集系统已经在测控领域中占到了统治地位。

数据采集系统是将现场采集到的数据进行处理、传输显示、储存等操作。

数据采集系统主要功能是把模拟信号变成数字信号,并进行分析、处理、存储和显示。

温度数据采集系统广泛的应用于人们的日常生活中。

此次设计主要利用labview实现温度采集系统的设计过程,系统结构时利用了labview的虚拟仪器技术,由labview虚拟系统自生成温度信号,通过温度的采集实现对温度数据的采集,预处理,分析,储存和显示。

关键词:labview ,温度监测系统Labview简介LabVIEW是一种程序开发环境,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。

与C和BASIC一样,LabVIEW也是通用的编程系统,有一个完成任何编程任务的庞大函数库。

LabVIEW的函数库包括数据采集、GPIB、串口控制、数据分析、数据显示及数据存储,等等。

LabVIEW也有传统的程序调试工具,如设置断点、以动画方式显示数据及其子程序(子VI)的结果、单步执行等等,便于程序的调试。

虚拟仪器(virtual instrumention)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。

粗略地说这种结合有两种方式,一种是将计算机装入仪器,其典型的例子就是所谓智能化的仪器。

随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小,这类仪器功能也越来越强大,目前已经出现含嵌入式系统的仪器。

基于LABVIEW温度采集系统设计

基于LABVIEW温度采集系统设计

第1章概述1.1系统概述随着工业的不断发展,对温度测量的要求越来越高,而且测量范围也越来越广。

本设计用L a b V I E W软件在PC机上编程实现了温度采集、动态图形显示、数据表格显示、报警等功能,并重点对基于LabVIEW的虚拟温度采集系统的设计进行了讨论。

(注: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. 2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. 3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第2章系统总体设计该系统的功能框图如图2.1所示。

本温度采集系统的设计采用随机数据来代替温度传感器测试电路产生的电压输出,然后把所测得的电压值转换成摄氏或华氏温度读数。

在数据采集过程中,实时地显示数据,并通过图形和表格分别显示。

当采集的温度值大于设定的高限和小于设定的低限报警数值时,就会点亮报警红色灯。

系统通过开始采集、暂停、停止采集来控制系统的启停。

基于labview的温度采集系统Word版

基于labview的温度采集系统Word版

题目基于labview的温度采集系统高等职业技术学院院(系)电子信息工程专业学号学生姓名指导教师起讫日期设计地点南京中文摘要随着信息领域各种技术的发展,在数据采集方面的技术也取得了很大的进步,采集数据的信息化是目前社会的主流发展方向。

各种领域都用到了数据采集,在石油勘探,地震数据采集领域已经得到应用。

随着测控技术的迅猛发展,以虚拟仪器为核心的数据采集系统已经在测控领域中占到了统治地位。

数据采集系统是将现场采集到的数据进行处理、传输显示、储存等操作。

数据采集系统主要功能是把模拟信号变成数字信号,并进行分析、处理、存储和显示。

温度数据采集系统广泛的应用于人们的日常生活中。

本文主要介绍了利用labview实现温度采集系统的设计过程,系统结构时利用了labview的虚拟仪器技术,由labview虚拟系统自生成温度信号,通过温度的采集实现对温度数据的采集,预处理,分析,储存和显示。

全文的内容主要包括:虚拟仪器的发展,labview虚拟仪器的介绍,温度采集系统的制作与调试最后是自己在本次制作中的不足与展望。

关键词:labview ,虚拟仪器,温度采集系统ABSTRACTWith the variety of the field of information technology, in terms of data acquisition technology has made great progress, collect data, information technology is the development direction of the mainstream of society.Various areas of data collection used in oil exploration, seismic data acquisition has been applied field.With the rapid development of measurement and control technology, virtual instrument data acquisition system as the core area have been accounted for in the measurement and control dominance. Data acquisition system is the data collected on-site processing, transmission display, storage and other operations. Data acquisition system main function is the analog signal into digital signal, and for analysis, processing, storage and display.Temperature data acquisition systems are widely used in people's daily life.This paper describes the use of living to labview temperature acquisition system to achieve the design process, system structure using the labview virtual instrument technology, by the labview virtual system from the temperature signal generated by the collection temperature to achieve temperature data collection, preprocessing, analysis , storage and display. Full-text content includes: the development of virtual instruments, labview introduction of virtual instrument, the temperature acquisition system and finally the production and debugging the production of their own in this deficiency and Prospects.Key words: labview, temperature, collected目录中文摘要 (2)ABSTRACT (3)第一章绪论 (6)1.1研究背景 (6)1.1.1温度的研究背景 (6)1.1.2 LABVIEW的发展 (6)1.2本文研究的意义 (7)1.3组织结构 (7)第二章虚拟仪器的概述 (8)2.1虚拟仪器的概念与特点 (8)2.1.1软件是虚拟仪器的核心 (8)2.1.2虚拟仪器的性价比高 (8)2.1.3虚拟仪器具有良好的人机界面 (8)2.1.4虚拟仪器具有和其它设备互联的能力 (8)2.2虚拟仪器的组成原理 (8)2.2.1虚拟仪器的硬件 (9)2.2.2虚拟仪器的软件 (9)2.3虚拟仪器的应用 (10)2.3.1虚拟仪器在测量方面的应用 (10)2.3.2虚拟仪器在监控方面的应用 (10)2.3.3虚拟仪器在检测方面的应用 (10)2.3.4虚拟仪器在教育方面的应用 (10)2.3.5虚拟仪器在电信方面的应用 (11)第三章LabVIEW语言及功能简介 (12)3.1LabVIEW语言概述 (12)3.1.1 LabVIEW语言的特点 (12)3.2虚拟仪器的软件开发平台labview (13)3.2.1 labview的基本功能: (14)3.2.2用于过程控制和工业自动化系统用监控和数据采集的通用工具 (14)3.2.3使用内嵌库来完善应用程序 (14)第四章数据采集系统 (16)4.1数据采集系统的结构原理 (16)4.1.1数据采集系统的分类 (16)4.1.2数据采集系统的基本功能 (16)4.2数据采集系统设计的基本原则 (16)4.2.1硬件设计的基本原则 (17)4.2.2 软件设计的基本原则 (17)第五章基于labview的温度采集系统 (18)5.1程序前面板的介绍以及运行情况 (18)5.1.1 系统控制 (18)5.1.2 当前温度 (19)5.1.3 温度走向图 (19)5.1.4 温度范围 (20)5.1.5 统计信息 (20)5.1.6 直方图 (21)5.1.7 直方图参数 (21)5.2程序后面板的介绍 (22)5.2.1 重要子VI的介绍 (22)5.2.2 vi层次结构 (23)第六章结论与展望 (24)致谢 (25)参考文献 (26)第一章绪论1.1研究背景1.1.1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。

基于labview的温度采集系统毕业论文

基于labview的温度采集系统毕业论文

基于labview的温度采集系统--毕业论文题目基于labview的温度采集系统高等职业技术学院院(系)电子信息工程专业学号学生姓名指导教师起讫日期设计地点南京中文摘要随着信息领域各种技术的发展,在数据采集方面的技术也取得了很大的进步,采集数据的信息化是目前社会的主流发展方向。

各种领域都用到了数据采集,在石油勘探,地震数据采集领域已经得到应用。

随着测控技术的迅猛发展,以虚拟仪器为核心的数据采集系统已经在测控领域中占到了统治地位。

数据采集系统是将现场采集到的数据进行处理、传输显示、储存等操作。

数据采集系统主要功能是把模拟信号变成数字信号,并进行分析、处理、存储和显示。

温度数据采集系统广泛的应用于人们的日常生活中。

本文主要介绍了利用labview实现温度采集系统的设计过程,系统结构时利用了labview的虚拟仪器技术,由labview虚拟系统自生成温度信号,通过温度的采集实现对温度数据的采集,预处理,分析,储存和显示。

全文的内容主要包括:虚拟仪器的发展,labview虚拟仪器的介绍,温度采集系统的制作与调试最后是自己在本次制作中的不足与展望。

关键词:labview ,虚拟仪器,温度采集系统ABSTRACTWith the variety of the field of information technology, in terms of data acquisition technology has made great progress, collect data, information technology is the development direction of the mainstream of society.Various areas of data collection used in oil exploration, seismic data acquisition has been applied field.With the rapid development of measurement and control technology, virtual instrument data acquisition system as the core area have been accounted for in the measurement and control dominance. Data acquisition system is the data collected on-site processing, transmission display, storage and other operations. Data acquisition system main function is the analog signal into digital signal, and for analysis, processing, storage and display.Temperature data acquisition systems are widely used in people's daily life.This paper describes the use of living to labview temperature acquisition system to achieve the design process, system structure using the labview virtual instrument technology, by the labview virtual system from the temperature signal generated by the collection temperature to achieve temperature data collection, preprocessing, analysis , storage and display. Full-text content includes: the development of virtual instruments, labview introduction of virtual instrument, the temperature acquisition system and finally the production and debugging the production of their own in this deficiency and Prospects.Key words: labview, temperature, collected目录中文摘要 (3)ABSTRACT (5)第一章绪论 (10)1.1研究背景 (10)1.1.1温度的研究背景 (10)1.1.2 LABVIEW的发展 (10)1.2本文研究的意义 (11)1.3组织结构 (11)第二章虚拟仪器的概述 (12)2.1虚拟仪器的概念与特点 (12)2.1.1软件是虚拟仪器的核心 (12)2.1.2虚拟仪器的性价比高 (12)2.1.3虚拟仪器具有良好的人机界面. 122.1.4虚拟仪器具有和其它设备互联的能力 (12)2.2虚拟仪器的组成原理 (12)2.2.1虚拟仪器的硬件 (13)2.2.2虚拟仪器的软件 (13)2.3虚拟仪器的应用 (14)2.3.1虚拟仪器在测量方面的应用 (14)2.3.2虚拟仪器在监控方面的应用 (14)2.3.3虚拟仪器在检测方面的应用 (14)2.3.4虚拟仪器在教育方面的应用 (15)2.3.5虚拟仪器在电信方面的应用 (15)第三章LabVIEW语言及功能简介 (16)3.1LabVIEW语言概述 (16)3.1.1 LabVIEW语言的特点 (17)3.2虚拟仪器的软件开发平台labview (18)3.2.1 labview的基本功能: (18)3.2.2用于过程控制和工业自动化系统用监控和数据采集的通用工具 (19)3.2.3使用内嵌库来完善应用程序 (19)第四章数据采集系统 (21)4.1数据采集系统的结构原理 (22)4.1.1数据采集系统的分类 (22)4.1.2数据采集系统的基本功能 (22)4.2数据采集系统设计的基本原则 (22)4.2.1硬件设计的基本原则 (22)4.2.2 软件设计的基本原则 (23)第五章基于labview的温度采集系统 (24)5.1程序前面板的介绍以及运行情况 (24)5.1.1 系统控制 (24)5.1.2 当前温度 (25)5.1.3 温度走向图 (26)5.1.4 温度范围 (26)5.1.5 统计信息 (26)5.1.6 直方图 (27)5.1.7 直方图参数 (27)5.2程序后面板的介绍 (28)5.2.1 重要子VI的介绍 (28)5.2.2 vi层次结构 (29)第六章结论与展望 (30)致谢 (32)参考文献 (33)第一章绪论1.1研究背景1.1.1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。

基于LabVIEW的四通道温度数据采集系统的设计

基于LabVIEW的四通道温度数据采集系统的设计

摘要虚拟仪器是将仪器技术、计算机技术、总线技术和软件技术紧密地融合在一起,利用计算机强大的数字处理能力实现仪器的大部分功能,打破了传统仪器的框架,形成的一种新的仪器模式。

本设计是基于LabVIEW 2010开发平台而简单模拟设计的一个四通道数据采集系统,其中下位机是采用单片机模拟产生实时温度数据,上位机系统则具有数据同时采集、采集数据实时显示、存储与管理、报警系统、数据记录查看等功能,实现了四通道温度数据采集的目的。

本文首先概述了虚拟仪器技术,LabVIEW开发平台,然后简单那介绍了数据采集的相关理论,最后具体讲解了本设计的各个模块在LabVIEW 上是如何实现的。

关键字:虚拟仪器;数据采集;LabVIEWAbstractVirtual instrument(VI) combines computer science, bus technology, software engineering with measurement instrumentation technology, making use of the computer powerful digital processing ability realize most of the functions of the instrument, breaking the traditional instrument, forming the framework of a new instrument model.This design is based on LabVIEW 2010 development platform and simple simulation design of a four channel data acquisition system, including lower machine is produced by single chip microcomputer simulation real-time temperature data, PC system has data collection, data collection and real-time display, storage and management, alarm system, data record check, and other functions, realize the four channel temperature data collection purpose.This paper first summarizes the virtual instrument technology, LabVIEW development platform, and then simple that introduces the data acquisition of relevant theory, and finally to explain in detail the design of each module in LabVIEW on how it is done.Key words: Virtual Instrument; Data acquisition;LabVIEW目录摘要....................................................................................................................... - 1 -Abstract ..................................................................................................................... - 2 -目录................................................................................................................... - 3 -第一章绪论........................................................................................................... - 5 -1.1 引言......................................................................................................... - 5 -1.2 数据采集的意义和任务......................................................................... - 5 -1.3 虚拟仪器在数据采集中的应用价值..................................................... - 5 -1.4 本设计所做的工作................................................................................. - 6 -第二章设计原理................................................................................................... - 6 -2.1 数据产生................................................................................................. - 6 -2.2 串口接收................................................................................................. - 7 -2.3 分通道显示............................................................................................. - 8 -2.3.1 数据分离..................................................................................... - 8 -2.3.2 门限设置..................................................................................... - 8 -2.3.3 波形显示..................................................................................... - 9 -2.4 华氏转换................................................................................................. - 9 -2.5 报警系统............................................................................................... - 10 -2.6 数据文件存储....................................................................................... - 10 -2.6.1 建立头文件............................................................................... - 10 -2.6.2 数据TXT存储........................................................................... - 11 -2.7 记录数据读取....................................................................................... - 11 -2.8 面板设计............................................................................................... - 12 -第三章程序的调试............................................................................................. - 12 -3.1 调试结果............................................................................................... - 13 -3.1.1 波形显示................................................................................... - 13 -3.1.2 缓冲区字符串........................................................................... - 13 -3.1.3 数据存储文件........................................................................... - 13 -3.1.4 报警........................................................................................... - 14 -3.1.5 华氏转换................................................................................... - 14 -3.1.6 波形回显................................................................................... - 14 -3.2 调试问题与解决方案........................................................................... - 15 -3.2.1 字符串缓冲区........................................................................... - 15 -3.2.2文件存储................................................................................... - 15 -3.2.3 华氏转换................................................................................... - 15 -3.2.4 波形回显................................................................................... - 16 -3.3 调试心得和建议................................................................................... - 16 -第四章总结......................................................................................................... - 17 -参考文献................................................................................................................. - 18 -附录(一)单片机程序代码.................................................... 错误!未定义书签。

基于LabView的温度采集系统

基于LabView的温度采集系统

LabView 温度采集系统090411416 李向龙摘要:虚拟仪器最为检测技术的一个分支, 进入新世界后, 在国内得到了快速的发展。

它可以利用计算机显示器的强大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。

目前, 常用的温度采集系统绝大部分是由集成温度传感器和单片机构成的,设计过程繁琐、调试期长、修改不方便。

随着工业的不断发展,对温度测量的要求越来越高, 而且测量范围也越来越广。

采用虚拟仪器将会使工作大大简化, 本设计用 LabView 软件在 PC 机上编程实现多点温度采集、动态图形显示、数据存储、报警、数据分析等功能,并重点对基于 LabView 的虚拟温度采集系统的设计进行了讨论。

关键词 :LabVIEW 温度采集1 设计思想该系统的功能框图如图 1所示。

图 1 系统功能框图本温度采集系统的设计采用软件代替 DAQ 数据采集卡,使用 Demo read voltage 子程序来仿真电压测量, 然后把所测得的电压值转换成摄氏或华氏温度读数。

在数据采集过程中, 实时地显示数据。

当采集的温度值大于设定的高限报警数值时, 就会点亮高报警红色灯, 同时触发条件结构里的事件发生, 使系统发出蜂呜声。

当采集过程结束后,在图表上画出数据波形,并算出最大值、最小值和平均值,并自动产生数据文件的头文件, 它包括操作者名字和文件名, 将采集的数据附在头文件后面, 以供查询。

2 子程序设计2.1 温度计子程序温度计界面程序如图 2所示。

在框图程序中设定温度计范围为 0到 100,在前面板窗口中放入竖直开关控制器以选择显示华氏还是摄氏温度。

图 2 温度计程序图2.2 实现步骤1、点击框图程序窗口的空白处,弹出功能模板,从弹出的菜单中选择所需的对象。

本程序用到下面的对象:Multiply (乘法功能,将读取电压值乘以 100.00,以获得华氏温度。

Subtract (减法功能,从华氏温度中减去 32.0,以便转换成摄氏温度。

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电控学院
课程设计(论文)
课程名称:虚拟仪器
题目:基于虚拟仪器的温度监测系统
院(系):电气与控制工程学院
专业班级:测控技术与仪器专业1202
姓名:
学号:
指导教师:
2016年1月4 日
摘要
虚拟仪器是将仪器技术、计算机技术、总线技术和软件技术紧密的融合在一起,利用计算机强大的数字处理能力实现仪器的大部分功能,打破了传统仪器的框架,形成的一种新的仪器模式。

本设计带有温度数据采集模块的单片机系统,运用虚拟仪器及其相关技术于温度采集系统的设计。

该系统具有数据同时采集、采集数据实时显示、存储与管理、报警记录等功能。

关键词:labview ,虚拟仪器,温度采集系统
目录
绪论 (1)
系统整体设计 (2)
下位机设计 (3)
上位机设计 (4)
调试与结果 (6)
结论 (8)
参考文献 (9)
附录 (9)
Ⅰ绪论
1.1 引言
测控技术在现代科学技术、工业生产和国防科技等诸多领域中应用十分广泛,它的现代化已被认为是科学技术、国防现代化的重要条件和明显标志。

20世纪70年代以来,计算机、微电子等技术迅猛发展,在其推动下,测控仪器与技术不断进步,相继诞生了智能仪器、PC仪器、VXI仪器、虚拟仪器及互换性虚拟仪器等微机化仪器及其自动测控系统,计算机与现代化仪器设备间的界限日渐模糊,测控领域和范围不断拓宽。

近年来,以计算机为中心、以网络为核心的网络化测控技术与网络化测控系统得到越来越多的应用,尤其是在航空航天等国防科技领域。

网络化的测控系统大体上由两部分组成:测控终端与传输介质,随着个人计算机的高速发展,测控终端的位置越来越多的被个人计算机所占据,其中,软件系统是计算机系统的核心,甚至是整个测控系统的灵魂,应用于测控领域的软件系统称为监控软件。

传输介质组成的通信网络主要完成数据的通信与采集,这种数据采集系统是整个测控系统的主体,是完成测控任务的主力。

因此,这种“监控软件-数据采集系统”构架的测控系统结构在很多领域都得到了广泛的应用,并形成了一套完整的理论。

1.2 课题背景
虚拟仪器(VI)是计算机技术和传统的仪器技术相结合的产物,是仪器发展的一个重要方向。

LabVIEW是一个基于图形化编程语言的虚拟仪器软件开发工具。

本文重点介绍了虚拟仪器的界面,LabVIEW应用,并设计了一个基于虚拟仪器的数字化温度测量和控制系统,阐述了系统开发过程中数据的采集和软硬件的设计,虚拟仪器设备可以由使用者自己定义,这意味着可以自由地组合计算机平台,硬件(包括传统仪器),软件,以及各种实现应用所需要的附件。

这种灵活性在由供应商定义,功能固定,独立的传统仪器上是很难达到的。

常用的数字万用表,示波器,信号发生器,数据记录仪,以及温度和压力监控仪器就是这种传统仪器的代表。

从传统仪器设备向虚拟仪器设备的转变,为现代实验带来了更多实际的利益,同时也促进着实验手段不断更新。

1.3 本设计所做的工作
从传感器送来的模拟输入信号,经过信号调理后,输入到数据采集模块后送到单片机进行处理,然后经过USB总线送入PC机,由软件进行数据再处理,包括采样波形的实时显示,并进行历史数据保存,边采集边保存,还有实时报警并记录处理等功能
Ⅱ系统整体设计
2.1 设计任务及指标
本设计要求系统能够数据同时采集、采集数据实时显示、存储与管理、报警记录等功能。

测量范围:18~35摄氏度
上限报警值:20℃
下限报警值:30℃
2.2 方案选择
上位机通过使用labview进行编程实现对温度数据的处理和显示以及报警等功能,下位机使用带有温度采集模块和数码管的单片机系统,用于温度数据采集、发送和显示。

温度传感器采用DS18B20温度传感器。

DS18B20是常用的温度传感器,具有体积小,硬件开销低,抗干扰能力强,精度高的特点。

DS18B20的测温范围-55℃~+125℃,固有测温误差1℃
DS18B20
设计思路一:下位机将直接采集到的温度数通过单片机进行A\D转换后发送
给上位机,在上位机中实现对直接温度数据的处理并以十进制码显示设计思路二:下位机将直接采集到的温度数据送到单片机进行处理,处理成以十六进制显示的准确的温度数据后再发送发给上位机,在上位机中实现码制的转换并以十进制显示。

本设计采用的是第二种设计思路。

Ⅲ下位机设计
3.1 硬件设计
系统的硬件设计主要分为四个部分:单片机、供电电路、DS18B20、串口通讯。

图1:单片机部分电路设计
单片机部分的电路设计如图1所示,主要包括复位电路、ISP接口、JTAG 接口、晶振电路、A/D参考电压电路(此部分用于A\D采集,本系统并未使用)。

复位电路使用了钳位二极管钳位,防止触点电压过高烧坏RESET引脚。

图2:供电电路设计图3:DS18B20电路设计供电电路如图2所示,供电电路使用了BM1117进行稳压,防止电压过高烧坏单片机,并可以提高系统适应电压的范围,即使供电电压高于单片机正常工作电压也可以由BM1117稳压到单片机正常工作电压的范围。

DS18B20 的工作电路如图3所示,采用外部供电而非总线供电的方式,只需一个电容和两个电阻。

图4:串口通信电路
Ⅳ上位机设计
4.1功能任务
上位机要实现对下位机发送的数据的接收、处理并显示以及上下限的报警功能
4.2前面板设计:
图1 前面板框图4.3程序框图设计
图2 数据接收电路图
图3 数据处理以及显示电路
图5 上下限报警电路
图6 labview程序设计框图
Ⅴ调试与结果
5.1运行结果:
图1串口调试结果图2 上位机运行结果
图3下位机运行结果
5.2问题及处理
一开始调试的时候波特率的值设置为9600,结果出现了无法发送数据的问题。

经过检查后发现,造成该故障的原因是使用了12MHz的晶振,在该次设计中应该使用11.05MHz的晶振。

12MHz的晶振容易出错。

经过调试后,波特率改为2400即可正常发送数据。

但是随后又出现了新的问题:上位机接收的是乱码或者显示出来的数据不准确。

由于一开始的设计思路是将数据的处理全部交给上位机,而下位机只负责采集并发送数据。

这造成了上位机设计的难度和工作量增大,并且在处理数据的过程中容易出错,比如接收到的是乱码或者温度显示不正确甚至接收到了数据但是没有按预期显示出来。

多次调试之后,决定改动设计思路,让数据的处理在下位机程序中完成,将采集的数据装换成以16进制显示的准确的温度数据,再通过单片机和串口发送至上位机,上位机负责接收数据并将接收到的字符串还原成16进制码,再通过数组索引的功能转换成10进制码显示出来。

经过调整之后上位机成功按照预期结果显示出温度数据。

Ⅵ结论
本次课程设计此数据采集系统,应用LabVIEW的数据处理库,完成了对信号的采集、处理、存储和显示;实现了对温度数据的采集处理、发送和接收、实时显示等功能。

与传统的数据采集系统相比,其价格低廉、使用性强、开发周期短、数据处理简单方便。

参考文献
[1]杨乐平,李海涛,肖相生.LabView程序设计与应用[M].北京:电子工业出版社,2001:261—266.
[2]张凯,郭栋.虚拟仪器工程设计与开发[M].北京:国防工业出版社,2004:192—202.
[3]马骏,苏冬云.温度数据采集测试系统设计[J].机电工程技术,2005,34(10):17—20.
[4]任德齐,谭中华.基于LabVlEW的温度测试系统的研究[J].西南师范大学学报:自然科学版,2007,32(5):129-132.
[5]龙脉工作室,岂兴明,周建兴,矫津毅.LabVIEW 8.2 中文版入门与典型案例人民邮电出版社,2010.6
附录
下位机系统(单片机型号为AD89C52)
DS18B20温度传感器。

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