基于labview的数据采集系统的设计

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基于LabVIEW的数据采集与控制系统设计与开发

基于LabVIEW的数据采集与控制系统设计与开发

基于LabVIEW的数据采集与控制系统设计与开发LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一款由美国国家仪器公司(National Instruments)开发的图形化编程环境。

它被广泛应用于各个领域的数据采集与控制系统设计与开发,因其灵活性和易用性而备受青睐。

本文将讨论基于LabVIEW的数据采集与控制系统的设计与开发,以及其在实际应用中的重要性和多样化的应用场景。

一、LabVIEW的基本原理与特点LabVIEW是一种基于图形编程的系统设计工具,通过将各种可观测现象抽象为虚拟仪器在计算机上进行模拟,实现对数据的采集、分析和控制。

LabVIEW以图形化的方式展示程序结构,用户可以通过简单拖拽的方式连接各个模块,形成完整的功能系统。

对于初学者来说,LabVIEW提供了友好的界面和直观的图形表示方法,降低了学习曲线的陡度,使得使用者可以更快入门。

二、基于LabVIEW的数据采集系统设计与开发1. 系统需求分析与设计:在设计数据采集系统前,首先需要对系统的需求进行分析和明确。

这包括所需采集的数据类型、所需处理的数据量、采样速率等。

根据需求分析的结果,可以制定系统的整体架构,并选择合适的硬件和传感器。

2. 硬件选择与配置:基于LabVIEW的数据采集与控制系统可以与各种硬件设备进行交互。

根据系统的需求,选择适当的采集卡、传感器和执行器等硬件设备,并进行相应的配置。

LabVIEW提供了丰富的硬件驱动和接口,使得用户可以方便地与各种硬件设备进行通信。

3. 界面设计与开发:LabVIEW提供了丰富的用户界面设计工具,可以根据系统需求设计出直观、美观的界面。

通过界面,用户可以实时观察到采集到的数据,进行参数设置和控制操作。

设计界面时,需要考虑用户操作的便捷性和实时性,使得系统在使用过程中更加友好和高效。

4. 数据采集与处理:通过LabVIEW的数据采集模块,可以实时获取传感器采集的数据。

基于LabVIEW实时数据采集系统的设计

基于LabVIEW实时数据采集系统的设计
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开始
串口初始化
读/写
读 否
准备好?

读串口

写串口 读
否 准备好?
是 读串口
实时数据显示
保存至数据库
实时数据显示
保存至数据库
图2 串口数据采集及数据保存流程图
2 系统的设计与实现 光伏发电数据采集系统是一个虚拟仪器系统。
其任务主要是实现对太阳能光伏发电系统中温度、 电压、 电流、 电能等实时数据的采集、 保存和实时 显 示 。 系 统 采 用 NI (National Instrument) VISA 实 现 串 口数据采集 , 采用数据 库操 作 工 具 包LabSQL实 现 数据保存。 2.1 VISA及LabSQL介绍 2.1.1 VISA概述
XU Tao (Xiam e n Municipal Engine e ring De s ign Ins titute
Co. Ltd., Xiam e n 361004, china) Abs tract: Taking a cas e of the e as t lot com pre he ns ive re novation proje ct of Xiam e n J im e i Se w age Tre atm e nt Works , the author dis cus s e d the de s ign proce s s and m e thod of ce m e nt- s oil m ixing m e thod foundation tre atm e nt. The m ain te chnological param e te r and calculation de te cting proce s s of the pile de s ign have be e n e m phas ize d. Finally, its cons truction te chnique and quality ins pe ction m e thod have be e n introduce d s im ply. Ke y w ords : foundation tre atm e nt;

《2024年基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发》范文

《2024年基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发》范文

《基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发》篇一一、引言随着科技的不断发展,数据采集及分析系统在各个领域的应用越来越广泛。

LabVIEW作为一种强大的软件开发环境,被广泛应用于数据采集、处理和分析等方面。

本文将介绍基于LabVIEW 的数据采集及分析系统的开发过程,包括系统设计、硬件配置、软件实现、数据采集与处理以及系统应用等方面的内容。

二、系统设计1. 需求分析在系统设计阶段,首先需要进行需求分析。

根据实际应用场景,确定系统的功能需求,如数据采集、数据处理、数据存储、数据分析等。

同时,还需要考虑系统的性能需求,如实时性、准确性、稳定性等。

2. 系统架构设计根据需求分析结果,设计系统的整体架构。

系统架构应包括数据采集模块、数据处理模块、数据存储模块、数据分析模块等。

各个模块之间应具有良好的接口,以便于后续的维护和扩展。

三、硬件配置1. 数据采集设备数据采集设备是系统的重要组成部分,需要根据实际需求选择合适的设备。

常见的数据采集设备包括传感器、仪表、PLC等。

这些设备应具有高精度、高稳定性的特点,以保证数据的准确性。

2. 数据传输设备数据传输设备用于将采集的数据传输到上位机进行处理。

常见的数据传输设备包括数据线、串口服务器、网络设备等。

在选择数据传输设备时,需要考虑传输速度、传输距离、抗干扰能力等因素。

四、软件实现1. LabVIEW软件开发环境LabVIEW作为一种强大的软件开发环境,被广泛应用于数据采集及分析系统的开发。

在软件开发过程中,需要熟悉LabVIEW 的基本操作和编程语言,以便于实现系统的各项功能。

2. 数据采集与处理在软件实现阶段,需要编写相应的程序实现数据的采集与处理。

程序应能够实时获取传感器等设备的测量数据,并对数据进行处理和分析。

同时,还需要考虑数据的存储和显示等问题。

五、数据采集与处理1. 数据采集数据采集是系统的重要功能之一。

通过编写相应的程序,实现从传感器等设备中实时获取测量数据的功能。

《2024年基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统设计》范文

《2024年基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统设计》范文

《基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统设计》篇一一、引言在现代化工业和科技应用中,数据采集扮演着举足轻重的角色。

为了满足多路数据的高效、准确采集需求,本文提出了一种基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统设计。

该系统设计旨在实现多通道、高精度的数据采集,为工业自动化、科研实验等领域提供可靠的解决方案。

二、系统设计概述本系统设计以单片机为核心控制器,结合LabVIEW软件进行数据采集、处理和显示。

系统采用模块化设计,包括数据采集模块、数据处理模块、数据传输模块以及LabVIEW上位机显示模块。

通过各模块的协同工作,实现多路数据的实时采集和监控。

三、硬件设计1. 单片机选型及配置系统采用高性能单片机作为核心控制器,具有高速运算、低功耗等特点。

单片机配置包括时钟电路、复位电路、存储器等,以满足系统运行需求。

2. 数据采集模块设计数据采集模块负责从传感器中获取数据。

本系统采用多路复用技术,实现多个传感器数据的并行采集。

同时,采用高精度ADC(模数转换器)对传感器数据进行转换,以保证数据精度。

3. 数据传输模块设计数据传输模块负责将采集到的数据传输至单片机。

本系统采用串口通信或SPI通信等方式进行数据传输,以保证数据传输的稳定性和实时性。

四、软件设计1. 单片机程序设计单片机程序采用C语言编写,实现对传感器数据的采集、处理和传输等功能。

程序采用中断方式接收数据,避免因主程序繁忙而导致的漏采现象。

2. LabVIEW上位机程序设计LabVIEW是一种基于图形化编程的语言,适用于数据采集系统的上位机程序设计。

本系统采用LabVIEW编写上位机程序,实现对数据的实时显示、存储和分析等功能。

同时,LabVIEW程序还具有友好的人机交互界面,方便用户进行操作和监控。

五、系统实现及测试1. 系统实现根据硬件和软件设计,完成多路数据采集系统的搭建和调试。

通过实际测试,验证系统的稳定性和可靠性。

2. 系统测试对系统进行实际测试,包括多路数据采集的准确性、实时性以及系统的稳定性等方面。

基于LabView远程数据采集与传输系统的设计与实现

基于LabView远程数据采集与传输系统的设计与实现
( 上接第 2 7页 ) 英语教学中的应用 。 4 具体例子采用 “ 1 2 世纪大学英语” 暑期研讨会上 , 汪榕培 教授 所演 示的多媒体课件 T ea e ot 湖畔诗人 ) hl e ( k p s 为例。 五、 结束语 英语 的教学采用现代化的多媒体教学是时代所需 , 会所要 , 社 势不 可挡的发展潮流 , 外语老师进行多媒体技术的外语 教学也是当前 教学 改革和教师知识更新的需要 , 是将来外语教学必然要采取 的教学方式 。 总之,多媒体技术在英语教学 中的应 用是将来 教学发展 的一种必然趋 势 与走向 , 是英语教学改革 的重要 内容 , 也是培养英语教学人才的必经 之路。 参 考 文 献 [] 1 刘剑锋. 充分发挥 M I A 在新世 纪大 学英语教 学中的作用[] I电 _
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图1 数据采集程序框 图
图 2数据发送 流程序框图 42客户端的设计 . 客户端主要完成数据接收 , 并提供接 口用于数据的相关后续处理。 其流程为: 设置客户端链接地址, 连接参数 ; 检测网络连接情况及状 态; 读取数据 ; 标度变换及将数据存储在 E cl xe 中。图 3 是接收端数据和标 度转换程序框图。
2 L b e 介 绍 、 a Vi w
Lb i a Ve w的程序由前面板 ( ot n ) f n ae 和流程图 (l k i r p 1 b cd g m) 部 o aa 分组成 , 整个程序是基于多线程 的设计 , 前面板和流程图各 占 一个线 用 程。前面板是 L b i aVe w程序 的图形用户接 口, 此接 口集成了用 户输 入 , 并显示程序的输出 , 相当于传统仪器的面板 。 流程图包含虚拟仪器程序 的图形 化源代码 , 编程控制 和定义在前 面板上的输人和输 出功能。 在虚 拟仪器设计 中, 从控制模板 中选取所需的控制及 显示对象 构建 出仪器 的操作 面板 ;在功能模板 中选取适当的功能模块 并进行必要 的连接与 设置 , 制作控制流程 图, 完成所设计 仪器 应具有的功能 , 程序的模块化 与层 次化更为直观。 3 D t o k t 、 aas c e 技术 D tsc e 与 wwW 浏 览 器 一 样 通 过 U L来 定 义.aaokt aa okt R D tSce 数据源和数据 目 的地 , 这些数据资源可以是 D T ,P , l , i 等形 S P C g' F e O P l 式。其 中 D T a S kt r s r r o 1是 D t okt S Pf t o e Ta f o c ) a S e 专用 于运行 D ac n e P t o ac D t okt a Sc e服务器进行数据读写的协仪 , D t okt a 在 a S e 传输 中主要 使用 ac D T 进行数据源和数据 目的地 的连接。 SP D tSce 由 D t ok a okt a aa c e函数 , t okt eeMaae,a Sce S Da S e S vr ngr t o kt ac Da Svr ee 组成。其中 D t okt eeMa ae 主要 功能是创建用户组和数 a S e Svr ng r ac 据项; D t ok tee 进行配置; 对 a S e vr ac S 设置用户创建数据项和读写数据项 的权 限 , 增加 网络安 全性; 也可以对多用户读写进行选择 。D t ok t a S ce a S v 主要功能为用户解决 网络通信 问题 , ee r 根据 D t okt ee aae a S eSvr ngr ac M 创建的用户组和设定的相应访 问权限同客户程序进行通信 。 D t okt a S ce传输 的数据本身包含很小的头文件 。因此, a 数据传输 速 度快, 于网络数据动态传输 。 适 本文利用 D t okt a Sce 实现各数据采集点与处 理主机 的连接。 a 4 L b iw中 D t o k t 、a v e aas ce 传输的实现 系统 网络模式一般有两种: /( CS 客户机 , 服务器式 ) Bs 浏览器 和 ,( / 服务器) 模式。本文设计上采用 C 通信模式 , I / S V 程序分成两部分 : 工 作于客户端模式上的计算机 , 完成数据接收 , 并提供接 口用 于数据 的相 关后续处理 ; 于服务器端模式计算机 , 工作 实现数据采集和发送。 系统的硬件组成 : 计算机 、 数据采集 卡、 传感器 、 信号调理器等 。论 文中采用数据采集卡是美国国家仪 器公司的 U B 6 0 采集卡 ,传感 S 一09 器是热 电偶温度传感器和信号调理器是 H — WB型温度变送器 。 BS 41 . 服务器端 的设计 服 务器端 主要 是 实现 数据 的采 集和 数据 的传 输 。数 据 采集 是 Lb i a Ve w的核心技术之一 , 本文采用的 DA m P 来实现数据的采集。 Q xA I 系统采用输人方式是单端输 入、 采样频率 2 H 。其采集子程序如 图 l K Z 所示 。 采集 的数据经过全局变量将数据传送 给数据发送端程序 。 其数据

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。

LabVIEW数据采集系统的设计与实现

LabVIEW数据采集系统的设计与实现

随着计算机技术的迅速发展,虚拟仪器正逐渐成为测试领域的发展方向。

虚拟仪器的概念是由美国NI公司提出来的,是指在通用的计算机平台上,用户根据自己的需求定义和设计具有测试功能的仪器系统,即虚拟仪器是由用户利用一些基本硬件及软件编程技术组成的各种各样的仪器系统。

虚拟仪器的三大主要功能是:数据采集;数据测试和分析;结果输出显示。

数据采集是一切测试测量过程的第一步。

本数据采集系统就是一个虚拟仪器系统,它的任务主要是实现对燃料电池汽车上锂动力电池组电压电流的采集。

由于电压和电流的范围很大(电压300多伏特,电流±100多安培),因此需要外接信号调理电路,使信号变换到数据采集设备的输入范围之内。

电压采用电阻分压,比例为1:100;电流采用霍耳传感器(1:2000),输出是电流信号,而且输出信号较弱,因而接入一个40(3)单通道最高采样速率达1.25MS/s,多通道时最高1MS/s(时分复用);(4)电压范围最大为±10V(可编程);(5)板上自带4096字内存(FIFO)等。

操作系统支持Windows2000和XP等操作系统,软件平台推荐使用LabVIEW、LabWindows/CVI和Measu-rementStudio,也可使用VB、VC++等软件。

需要提及的是USB6251不再支持传统的NI-DAQ,只支持NI-DAQmx驱动程序。

2.2LabVIEW简介LabVIEW是目前较为成功、应用广泛的虚拟仪器软件开发环境,LabVIEW(LaboratoryVirtualInstrumentEngineeringWorkbench,实验室虚拟仪器工作平台)是NI公司在1986年首次推出的,最新版本为LabVIEW8.2。

它是一个高效的图形化程序设计环境,结合了简单易用的图形式开发环境与灵活强大的G编程语言;提供了一个直觉式的环境,与测量紧密结合,在这个平台上,各种领域的专业工程师和科学家们通过定义和连接代表各种功能模块的图标来方便迅速地建立高水平的应用程序;支持多种系统平台,在任何一个平台上开发的LabVIEW应用程序可直接移植到其它平台上。

-基于Labview多通道数据采集系统设计

-基于Labview多通道数据采集系统设计

第一节系统整体结构系统的整体组成结构是测量目标经过传感器模块后转换成电信号,在由信号调理模块对信号做简单的调理工作,例如,scc-sg04全桥应变调整模块,scc-td02模块,scc-rtd01热电偶热电阻制约模块等,将调理好的信号传送到数据采集模块中进行数据采集,然后在用软件进行特定的处理。

在采集的过程中同时将数据保存到指定数据库里。

如图4-1多通道数据采集系统硬件结构图所示。

图4-1 多通道数据采集系统硬件结构图第二节数据采集系统的硬件设计一、PC机传统仪器很多情况完成某些任务必须借助复杂的硬件电路,而由于计算机数据具备极强的信号处理能力,可以替代这些复杂的硬件电路,这便是虚拟仪器最大的特点。

数据采集系统能够正常运行的前提便是选择一个优良的计算机平台。

由于数据采集功能器件通常工作在工业领域中,往往伴随着强烈的振动,噪声,电源线的干扰和电磁干扰等。

为了保证记录仪正常的运行,设计系统时选定工业计算机。

考虑到计算机平台的可靠运行工业计算机通常采取了抗干扰措施。

另一方面的考虑是工业计算机通常具有很多类型的接口,这样有利于功能进一步的扩展。

二、传感器传感器设备能接受到来自测量目标发来的信号,而且把接受到的讯息,通过设定的变换比例将其改变成为电信号亦或其它形式,从而能够完成数据信号的处理、存储、显示、记录和控制等任务。

传感器是系统进行检测与控制的第一步。

三、信号调理经过传感器的信号大多是要经过信号调理才可以被数据采集设备所接收,调理设备能够对信号进行放大、隔离、滤波、激励、线性化等处理。

由于不同类型的传感器各有不同的功能,除了考虑一些通用功能之外,还要依据不同传感器的性质和要求来实现特殊的信号调理功能。

信号调理电路的通用功能由如下几个方面:(1)放大功能为了提高系统的分辨率以及降低噪声干扰,微弱信号必须要进行放大,从而使放大之后信号电压与模数转换的电压范围一致。

信号在经过传感器之后便直接进入信号调理模进行调理,这样就不易受到外部环境的影响,从而使得信噪比进一步的改善。

基于NI-myDAQ的数据采集系统的设计

基于NI-myDAQ的数据采集系统的设计

江苏科技大学本科毕业设计(论文)学院电子信息学院专业电子信息工程学生姓名赵越班级学号1140302124指导教师张贞凯二零一五年六月江苏科技大学本科毕业论文基于NI myDAQ的数据采集系统的设计Design of data acquisition system based on myDAQ摘要在从前,各种数据采集都是通过人工的方式进行的,所以一直存在很大的局限性,即无法做到对大量的实验数据的分析处理。

随着电子科技的发展,人们可以同时采集大量的信号数据并且通过计算机处理分析这些数据。

虚拟仪器仅是一个程序化的仪器,这种仪器和计算机结合使用,使得人们可以在事先编好的程序下完成对数据的一系列处理分析工作。

本文着重研究了几种典型的基于NI myDAQ的数据采集系统,设计了很多实用的虚拟仪器。

如虚拟数字电压表,它代替了传统的电压表,提高了测量效率和精准度。

连续脉冲序列产生VI,它能够产生任意占空比,任意频率的方波。

在脉冲宽度测量中,可以通过设置计数方式等方便快捷地测量出脉冲序列的宽度。

连续信号采集则是通过DAQmx API 采集信号,执行连续的硬件定时信号采集。

简单的边沿计数VI可以选择计数的方式,方便快捷地统计出一个方波的波峰个数。

同时本文在原有数据采集系统的基础上对部分系统进行升级改进,实现了更加丰富的功能。

关键词:虚拟仪器;LabVIEW;NI myDAQAbstractIn the past, a variety of data acquisition is performed by artificial means, it has a lot of limitations, which can not be done on a large number of experimental data .With the development of electronic technology, people can collect and processing large amounts of signal data and analyze the data through computers .Virtual instrument is only a procedural instrument. It is possible to complete a series of data processing and analysis work in the pre-programmed procedures with the combination of virtual instrument and computers.This paper focuses on some typical data acquisition system based on NI myDAQ and designs many useful virtual instrument. Such as Virtual digital voltmeter, which replaced the traditional voltmeter and improved the efficiency and accuracy. Continuous pulse sequence VI, it can generate a any duty and any frequency square wave. Pulse width measurement can measure the width of the pulse sequence quickly and easily by setting the counting methods. Continuous signal acquisition is to acquire signals by using DAQmx API. Simple Edge Count VI can choose the way of counting, it can count the number of a square wave crest quickly and easily. Meanwhile, based on the original data acquisition system .This paper upgrade part of the system to achieve a richer function.Keywords: Virtual instrument; LabVIEW,; NI myDAQ目录第一章绪论 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 国内外发展现状 (1)1.3 虚拟仪器 (2)1.3.1 虚拟仪器产生的背景 (2)1.3.2 虚拟仪器的概念 (3)1.3.3 虚拟仪器的开发语言 (3)1.4 本文的主要结构 (4)第二章 DAQ简介 (5)2.1 数据采集卡的硬件简介 (5)2.2 数据采集卡的软件简介 (6)2.3 设置NI myDAQ设备 (6)2.4 本章小结 (10)第三章 LabVIEW简介 (11)3.1 LabVIEW和G语言的概述 (11)3.2 LabVIEW编程环境 (12)3.2.1 启动界面 (13)3.2.2 前面板 (13)3.2.3 程序框图 (14)3.3 浅谈G语言 (16)3.3.1 G 语言简介 (16)3.3.2 G 语言的特色——数据流 (18)3.3.3 G 语言的基本结构 (20)3.4 LabVIEW界面设计 (23)3.5 本章小结 (23)第四章基于NI myDAQ的数据采集系统 (24)4.1 虚拟数字电压表 (24)4.1.1 电压表的前面板布置 (24)4.1.2 电压表的程序框图 (24)4.1.3 测试过程 (25)4.1.4 测试结果 (25)4.2 连续信号采集 (26)4.2.1 程序框图的设计 (26)4.2.2 系统前面板的布置 (26)4.2.3 测试过程 (27)4.2.4 测试结果 (27)4.3 简单的边沿计数 (27)4.3.1 程序框图的设计 (27)4.3.2 系统前面板的布置 (28)4.3.3 测试过程 (28)4.3.4 测试结果 (29)4.4 脉冲宽度测量 (29)4.4.1 程序框图的设计 (29)4.4.2 系统前面板布置 (30)4.4.3 测试过程 (30)4.4.4 测试结果 (31)4.5 连续脉冲序列产生 (31)4.5.1 程序框图的设计 (31)4.5.2 系统前面板的布置 (32)4.5.3 测试过程 (32)4.5.4 测试结果 (33)4.6 本章小结 (33)本文总结 (34)致谢 (35)参考文献 (36)第一章绪论本章主要讲述了基于NI MyDAQ的数据采集系统设计的背景和意义,国内外所设计的数据采集系统的开发现状以及尚未解决的问题,随后简要提及了虚拟仪器的基本知识,最后列出本文的主要结构。

基于LabVIEW的数据采集系统的实现

基于LabVIEW的数据采集系统的实现

基于LabVIEW的数据采集系统的实现一、本文概述随着科技的飞速发展,数据采集系统在众多领域如工业自动化、环境监测、医疗设备、科研实验等中发挥着越来越重要的作用。

数据采集系统的主要任务是从各种传感器或设备中收集数据,然后对这些数据进行处理、分析和存储,以供后续使用。

为了实现这些功能,需要一个高效、稳定、易于使用的数据采集软件平台。

LabVIEW (Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)作为一种由美国国家仪器(National Instruments,简称NI)公司开发的图形化编程语言,以其直观易用的界面和强大的数据处理能力,在数据采集领域得到了广泛应用。

本文旨在介绍基于LabVIEW的数据采集系统的设计与实现。

文章将首先介绍LabVIEW的基本概念和特点,然后详细阐述数据采集系统的整体架构、硬件组成和软件设计。

在硬件组成部分,将介绍传感器的选择与连接、数据采集卡的功能与配置等;在软件设计部分,将详细介绍如何利用LabVIEW实现数据采集、数据处理、数据存储以及用户界面设计等。

文章还将讨论系统的性能测试与优化,以及在实际应用中的案例分析。

通过本文的阅读,读者可以对基于LabVIEW的数据采集系统的实现有一个全面而深入的了解,从而为相关领域的研发和应用提供有益的参考。

二、LabVIEW概述LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是由美国国家仪器(National Instruments,简称NI)公司开发的一款图形化编程语言,它采用了图形化的代码块,以数据流编程方式实现各种功能的开发。

相较于传统的文本编程语言,如C、C++或Python等,LabVIEW提供了更加直观、易于理解和学习的编程环境,特别适合于工程师和科学家进行数据采集、仪器控制、自动化测试以及数据分析等应用。

基于labview的远程数据采集系统设计

基于labview的远程数据采集系统设计

学士学位论文题目:基于labview的远程数据采集系统设计学生:雷子指导教师:很牛的讲师年级:2008级10班专业:计算机科学与技术系别:计算机科学系学院:计算机科学与信息工程学院说明本表需在指导教师和有关领导审查批准的情况下,要求学生认真填写。

说明课题的来源(自拟题目或指导教师承担的科研任务)、课题研究的目的和意义、课题在国内外研究现状和发展趋势。

若课题因故变动时,应向指导教师提出申请,提交题目变动论证报告。

学士学位论文题目基于labview的远程数据采集系统设计学生雷子指导教师很牛的讲师年级 2008级10班专业计算机科学与技术系别计算机科学系学院计算机科学与信息工程学院家里蹲大学2012年5月摘要: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。

本设计采用NI PCI-6221数据采集卡,运用虚拟仪器及其相关技术于多通道数据采集系统的设计。

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,最后使用Web技术实现了采集数据的远程访问。

本文首先概述了测控技术和虚拟仪器技术在国内外的发展及以后的发展趋势,探讨了虚拟仪器的总线及其标准、框架结构、LabVIEW开发平台,然后介绍了数据采集的相关理论,给出了数据采集系统的硬件结构图。

在分析本系统功能需求的基础上,介绍了程序模块化设计、数据库、Web、多线程等设计中用到的技术,最后一章给出了本设计的前面板图。

本设计是虚拟仪器在测控领域的一次成功尝试。

实践证明虚拟仪器是一种优秀的解决方案,能够高效的实现各种测控任务。

关键词:虚拟仪器;数据采集;MySQL;PHP;LabVIEW1目录第一章绪论 (4)1.1 引言 (4)1.2 课题背景 (4)1.2.1 测控技术的国内外发展现状 (4)1.2.2 虚拟仪器技术发展趋势 (5)1.3 本设计所做的工作 (6)1.3.1 远程数据采集系统的设计 (6)1.3.2 远程数据检索的设计 (6)第二章虚拟仪器 (7)2.1 虚拟仪器技术概述 (7)2.1.1 虚拟仪器的概念 (7)2.1.2 虚拟仪器的特点及优势 (7)2.1.3 虚拟仪器和传统仪器的比较 (8)2.1.4虚拟仪器测试系统的组成 (9)2.1.5 虚拟仪器I/O接口设备 (9)2.1.6 虚拟仪器的软件结构 (10)2.2虚拟仪器的开发软件 (11)2.2.1虚拟仪器的开发语言 (11)2.2.2 图形化虚拟仪器开发平台——LabVIEW (11)2.2.3基于LabVIEW平台的虚拟仪器程序设计 (11)第三章系统设计理论及硬件平台的实现 (13)3.1 PC机 (13)3.2 数据采集理论 (13)3.2.1 数据采集技术概论 (13)3.2.2采集系统的一般组成及各部分功能描述 (14)3.2.3传感器 (15)3.2.4信号调理 (15)3.2.5 输入信号的类型 (16)3.2.6输入信号的连接方式 (18)3.2.2测量系统分类 (18)3.2.8选择合适的测量系统 (20)3.3数据采集卡的选择 (21)3.3.1数据采集卡的主要性能指标 (21)3.3.2数据采集卡(DAQ卡)的组成 (22)3.3.3 NI PCI-6221数据采集卡 (22)3.4多通道数据采集系统总体硬件框图 (23)第四章系统软件设计的相关技术 (24)4.1程序模块化设计概述 (24)4.1.1程序设计的模块化原则 (24)4.1.2软件系统的模块化设计原则 (24)4.1.3本设计的软件系统模块划分 (25)4.2数据库技术 (26)4.2.1数据库技术概述 (26)4.2.2 ADO与数据库的交互技术 (27)4.2.3 MySQL数据库 (27)4.3 Web技术 (28)4.3.1 Web技术概述 (28)4.3.2 PHP技术 (29)4.3.3远程数据访问系统 (30)4.4多线程技术 (30)4.4.1 Windows的多线程机制 (30)4.4.2 LabVIEW与多线程 (30)4.4.3多线程技术在本设计中的应用 (31)4.5系统具体应用程序的实现 (31)4.5.1数据采集程序 (31)4.5.2数据保存程序 (31)4.5.3历史数据查询程序 (32)4.5.4报警记录程序 (32)第五章系统软件的具体实现 (34)5.1登录系统 (34)5.2通道参数配置 (35)5.3实时数据显示 (35)5.4历史数据查询 (36)5.5报警记录 (37)第六章总结 (39)Abstract (40)参考文献 (41)致谢 (42)第一章绪论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。

基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发

基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发

基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发一、引言数据采集及分析是现代科研、工程和生产过程中至关重要的一环。

随着计算机技术的快速发展和应用的广泛运用,基于LabVIEW的数据采集及分析系统逐渐成为研究者和工程师们的首选工具。

本文将介绍一个过程,并探讨其在实际应用中的优势。

二、系统设计1. 系统架构在LabVIEW中设计数据采集及分析系统时,首先需要明确系统架构。

典型的架构包括前端数据采集、数据传输、数据存储和后端数据处理四个模块。

前端数据采集模块负责从传感器中读取原始数据,数据传输模块将采集到的数据传输到后端处理,数据存储模块将数据保存到本地或远程数据库中,后端数据处理模块负责对数据进行分析、处理和展示。

2. 硬件配置LabVIEW支持多种硬件设备,如传感器、电动机、测量仪器等。

在设计数据采集系统时,需要选择适合的硬件设备和接口,通过LabVIEW提供的工具和组件进行配置和连接。

例如,可以选择NI DAQ卡作为数据采集设备,通过USB或PCIe接口与计算机连接。

3. 软件设计在数据采集及分析系统中,软件设计是至关重要的一步。

LabVIEW提供了丰富的图形化编程工具,使得软件开发变得简单快捷。

通过拖拽组件,配置参数,连接线缆,用户可以将各个模块组装起来。

同时,LabVIEW还支持自定义组件和功能扩展,方便用户根据实际需求进行个性化设计。

三、系统实现1. 数据采集数据采集是数据采集及分析系统的核心功能之一。

在LabVIEW中,可以通过配置输入通道,选择采样率和采样时间等参数,实现实时数据采集。

用户可以在图形界面中监视和记录数据,并根据需要进行实时的绘图、计算和显示。

2. 数据传输在LabVIEW中,可以通过网络或串口等通信方式将采集到的数据传输到后端处理模块。

网络传输可以实现本地与远程的数据传输,串口通信可以连接其他设备并与之进行数据交互。

借助LabVIEW提供的通信工具,实现数据的可靠和高效传输。

基于LabVIEW的数据采集系统的设计

基于LabVIEW的数据采集系统的设计

基于LabVIEW的数据采集系统的设计马瑾【摘要】针对文本编程语言复杂、开发周期长的缺点,结合数据采集系统需要,在LabVIEW软件平台下开发了数据采集控制系统.运用队列缓存技术实现多线程间的数据同步,避免数据丢失,并且使数据采集分析与显示线程之间协调运行,遵循模块化的方法设计软件界面,实现了电路编程、采样读数等功能.结果表明,该软件运行可靠、操作简便、人机界面友好.【期刊名称】《辽宁师专学报(自然科学版)》【年(卷),期】2015(017)003【总页数】3页(P41-42,52)【关键词】数据采集;LabVIEW;队列【作者】马瑾【作者单位】山西省财贸职业技术学院,山西太原030031【正文语种】中文【中图分类】TP3910 引言一个完备的数据采集系统需要友好的人机交互界面作为支撑,实现与上位机间的通信,并为用户再现、分析和处理经采集存储的大量数据.LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是一款强大的图形化编程语言,由于其能与测量硬件无缝连接,因此用户可以快速地使用和配置各种测量设备,从任何的独立测量设备到插入式数据采集设备、运动控制器、图像采集系统、实时系统、分布式控制和可编程逻辑控制器(PLC)等,广泛适用于自动化测试、测量工程设计、开发、分析及仿真试验等领域.本文即选择由美国National Instruments 公司开发的LabVIEW作为开发平台[1],开发数据采集系统软面板,并加以试验验证.1 硬件设计传感器从被测对象那里获得信息和能量,这些信息和能量经过信号调理模块滤波、放大,再经过A/D 变换、数据传输、编码、存储以及解码和处理,最终以测试者最易接受的形式再现,减小测试者对被测对象的不确定性,获得信息.基本的数据采集系统主要由控制模块、时钟模块、存储模块、电源模块及输入/输出接口模块组成[2],框图如图1所示.2 软件设计相对于用户来说,VC、VB等平台文本代码晦涩难懂,不如图形化编程结构语言简单和较容易接受[3].NI公司独创了虚拟仪器的概念,提出了“软件就是仪器”的理念,并逐步成为测试领域的标准.2.1 总体设计本软件采用结构化程序设计方法,自顶向下、逐步细化、模块化设计,将问题由抽象逐步具体化[4].首先对数据采集系统进行功能需求分析,将其分成电路编程、采样读数、读取文件、定标读值四个模块,每个模块即为一个子VI.这样不仅增强了软件的可维护性和可扩展性,还充分利用了代码的复用性,改善了软件结构. 程序实现以“while循环+事件结构”为主框架,相比于while循环的“轮询”,降低了CPU 利用率,当多个事件发生时会形成事件队列,直到每个事件对应的代码都被执行为止,因此不会有事件被漏掉的情况.2.2 数据采集队列结构是一种先进先出的结构.队列可以保证数据传递有序,避免竞争或冲突.当多个用户需要使用同一个资源时,一般可以通过队列来对多个用户进行排队处理;同时,也允许多个用户访问一个队列,这样就可以加快队列的处理速度[5].一般的数据采集系统需要完成数据采集、数据处理和结果显示等功能[6].最传统、最简单的方法是采用顺序结构依次实现这三个功能.这样的结构存在明显的缺点,那就是数据分析和显示要占用一定的时间,如果处理不及时,就会造成大量数据丢失,这样采集程序就会采集到完整的数据,因为在进行数据处理和显示时,数据采集程序并没有运行.而利用Queue(队列)技术可将这三个任务分成不同的线程并行运行,这样在传递数据的同时也调节了各个线程之间的运行速度,有利于提高运行效率,使数据的处理和显示不影响数据的采集过程.数据的采集和分析要求在软件运行中有两个或更多的线程同时运行.与其他高级语言相比,在Labview 中实现多线程更加简单,也是队列最基本的应用.多线程编程技术能有效地缩短数据采集与分析时间,且仅使用队列的多线程方案,因此具有更高的执行效率.3 试验验证该软面板广泛应用于实验室数据采集系统.图2为某四通道数据采集系统经采样读数读回来的数据波形,可以通过图形工具选板对波形进行缩放,移动游标显示当前位置的坐标并计算出两游标间的坐标差.另外,分通道显示波形图等很多功能均可以实现.4 结论遵循模块化的设计思想,在LabVIEW 平台下设计了数据采集系统软件,实现了电路编程、数据实时采集显示、数据回放等功能,利用队列、多线程技术提高了程序运行效率和系统稳定性.软件接口简单、开发周期短、易于维护.【相关文献】[1]黄豪彩,杨灿军,陈道华,等.基于LabVIEW 的深海气密采水器测控系统[J].仪器仪表学报,2011,11(32):40-45.[2]徐菲,梁志剑,裴东兴,等.基于LabVIEW 的多通道数据采集系统[J].电子测试,2012,(8):56-58.[3]Paul H M,Kullmann,Diek W.Wheeler,Joshua Beacom and JohnP.Horn.Implementation of a Fast 16-Bit Dynamic Clamp Using LabVIEW-RT [J].J Neurophysiol,2004,(91):542-554.[4]谭浩强.C程序设计[M].北京:清华大学出版社,2005.[5]张红民,李晓峰.基于LabVIEW 的多线程编程技术比较研究[J].电子技术应用,2008,(10):89-91.[6]陈锡辉,张银鸿.LabVIEW8.20程序设计从入门到精通[M].北京:清华大学出版社,2007.。

基于LabVIEW-的单片机数据采集系统设计与实现

基于LabVIEW-的单片机数据采集系统设计与实现

基于LabVIEW 的单片机数据采集系统设计与实现摘要:本文设计了一种基于LabVIEW与STC89C54RD+单片机的数据采集系统。

单片机采集到的数据通过PL2303HX芯片的RS232转USB接口的双向功能,实现了只用一条USB线就可以把采集上的数据传输到LabVIEW中进行显示和存储。

从下位机和上位机两个部分阐述了系统的设计。

1. 引言LabVIEW是美国国家仪器公司(National Instru—ment)开发的一种虚拟仪器平台,它功能强大,提供了丰富的数据采集、分析和存储库函数以及包括DAQ,GPIB,PXI,VXI,RS 232/485在内的各种仪器通信总线标准的所有功能函数.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,在实际开发中可选用单片机小系统对数据进行采集.本系统的数据采集模块由DS18B20温度传感器和STC89C52RD+单片机以及MAX232、PL2303HX组成。

由单片机组成的小系统对温度信号进行采集和转换,然后通过MAX232将单片机的TTL电平转换成RS 232电平,再经过PL2303HX芯片将RS232转换成USB接口信号,实现将数据传送给上位机,在LabVIEW开发平台下,对数据进行各种处理、分析,并对信号进行存储和显示,从而实现了一种在LabVIEW 环境下的单片机温度测试系统.2。

单片机系统的设计根据实际情况,本次设计选用STC89C54RD+单片机。

下位机整体模块如下图1所示。

图1. 整体系统组成框图2。

1。

温度传感器模块本次设计采用的是美国DALLAS 的DS18B20半导体温度传感器,它支持“一线总线"接口,具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点,可直接将温度转化成串行数字信号供处理器处理。

单片机开发板上的DS18B20 电路接法如图2.1所示.2.2. 单片机处理模块STC89C54RD+是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有 16K 在系统可编程Flash 存储器。

基于LabVIEW的多路数据采集系统下位机软件设计

基于LabVIEW的多路数据采集系统下位机软件设计

基于LabVIEW的多路数据采集系统下位机软件设计江苏科技大学本科毕业设计(论文)学院电子信息学院江苏科技大学毕业设计(论文)任务书学院名称:电子信息学院专业:学生姓名:学号:指导教师:职称:毕业设计(论文)题目:基于LabVIEW的多路数据采集系统下位机软件设计一、毕业设计(论文)内容及要求(包括原始数据、技术要求、达到的指标和应做的实验等)1 提供条件:Step7软件:2 设计内容与要求:(1). 能够熟练的在Step7软件环境下进行各种编程操作(2). 熟悉多路数据采集系统的原理及其各种应用(3). 完成基于LabVIEW的多路数据采集系统软件设计(4). 系统调试二、完成后应交的作业(包括各种说明书、图纸等)1. 毕业设计论文一份(不少于1.5万字):2. 外文译文一篇(不少于5000英文单词):3. 软件源代码一份。

三、完成日期及进度2011年2月21日至2011年6月10日。

进度安排:2月21日至3月1日消化任务书,查找资料3月2日至3月15日消化资料,书写开题报告3月16日至4月1日熟悉Step7软件4月1日至5月10日编写软件5月10日至5月22日调试修改程序5月22日至5月30日改进程序的不足,最终完成设计5月30至6月10日撰写毕业论文,答辩四、主要参考资料(包括书刊名称、出版年月等):[1]吴中俊等. 可编程控制器原理及应用。

北京:机械工业出版社,2003[2]张万忠等. 电器与PLC控制技术。

北京:化学工业出版社,2003[3]王磊等.精通LabVIEW 8.0。

北京:电子工业出版社,2007系(教研室)主任:(签章)年月日学院主管领导:(签章)年月日摘要PLC( Programmable Logic Controller,可编程序控制器)控制系统是20世纪60年代末随着计算机技术飞速发展而发展起来的一种先进的工业计算机控制系统。

PLC与其他微型计算机相比,更适于在恶劣的工业环境中运行,且数据处理功能大大增强。

基于LabVIEW的数据采集系统设计—图像采集

基于LabVIEW的数据采集系统设计—图像采集

基于LabVIEW的数据采集系统设计——图像采集摘要数字图像处理技术的应用越来越广泛,在国防建设、工农业生产、人们的日常生活中,都用到了数字图像处理技术。

图像识别是数字图像处理技术的一个组成部分,在卫星遥感、航拍等领域的应用也比较广泛。

本文主要介绍了在LabVIEW软件下,利用摄像头完成图像的采集和处理的虚拟仪器系统。

通过摄像头完成采集,同时利用LabVIEW在PC机上进行图像处理和显示。

论文首先阐述了数字图像处理技术的发展历史和基本概念,然后分别从硬件、软件两方面详细介绍了图像的数据采集系统的设计方案。

关键词:LabVIEW;图像采集;图像处理Design of Data Acquisition System Based on LabVIEW-- Image AcquisitionAbstractDigital image processing technology is more and more widely used in national defense construction, industrial and agricultural production, and people's daily life. Image recognition is an integral part of digital image processing technology, which is widely used in satellite remote sensing, aerial photography and other fields.This paper mainly introduces the virtual instrument system which uses the camera to complete the image acquisition and processing under the LabVIEW software. At the same time, LabVIEW is used for image processing and display on PC. Firstly, the paper describes the development history and basic concept of digital image processing technology, and then introduces the design scheme of image data acquisition system in detail from hardware and software.Keywords: LabVIEW; image acquisition;image processing目录1 数据采集概述 (2)1.1 数字图像处理技术的发展历史 (2)1.2 国内外现状及技术难题 (4)1.3 本文研究内容 (5)2 图像采集原理及设计 (6)2.1 图像采集原理 (6)2.2 摄像头介绍 (6)2.2.1 硬件的组成 (6)2.2.2 如何选择摄像头 (7)3 图像采集与处理的系统设计 (7)3.1 软件的选择 (7)3.2 图像采集的函数介绍 (7)3.3 图像采集 (8)4 致谢 (20)参考文献 (21)附录 (21)1 数据采集概述1.1 数字图像处理技术的发展历史数字图像处理技术如果想要追究到根源的话可以是相当久了,最早可以推到上世纪50年代,因为计算机的发展才推动了数字图像处理技术的发展。

《2024年基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发》范文

《2024年基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发》范文

《基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发》篇一一、引言随着信息技术的快速发展,数据采集及分析系统在众多领域的应用越来越广泛。

为了满足高效率、高精度的数据采集与分析需求,本文提出了一种基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发方案。

该系统通过LabVIEW软件平台,实现了数据的实时采集、处理、分析和存储,为相关领域的研究和应用提供了强有力的技术支持。

二、系统概述本系统基于LabVIEW软件平台进行开发,主要包括数据采集模块、数据处理与分析模块以及数据存储与输出模块。

系统通过传感器等设备实时采集数据,经过处理和分析后,将结果以图表等形式输出,并存储在数据库中,以便后续查询和分析。

三、数据采集模块数据采集模块是本系统的核心模块之一,负责从传感器等设备中实时采集数据。

该模块采用了多通道、高精度的数据采集技术,能够同时采集多种类型的数据,如温度、湿度、压力、电压等。

此外,该模块还具有自动校准和误差补偿功能,确保了数据的准确性和可靠性。

四、数据处理与分析模块数据处理与分析模块负责对采集到的数据进行预处理、分析和处理。

该模块采用了先进的信号处理技术和算法,能够对数据进行滤波、去噪、趋势预测等操作。

此外,该模块还支持多种数据分析方法,如统计分析、模式识别等,能够根据用户需求进行定制化开发。

通过该模块的处理和分析,用户可以得到更加准确、全面的数据结果。

五、数据存储与输出模块数据存储与输出模块负责将处理和分析后的数据结果以图表、表格等形式输出,并存储在数据库中。

该模块采用了高效的数据库管理系统,支持海量数据的存储和管理。

此外,该模块还支持多种数据输出格式,如Excel、PDF等,方便用户进行后续分析和应用。

六、系统实现本系统的实现主要涉及硬件和软件两个方面的内容。

硬件方面,需要选用合适的传感器等设备进行数据采集;软件方面,需要采用LabVIEW软件平台进行开发。

在开发过程中,需要遵循软件工程的思想,进行需求分析、系统设计、编码实现、测试和维护等环节。

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的数据采集与处理技术课程设计

基于LabVIEW的数据采集与处理技术课程设计

基于LabVIEW的数据采集与处理技术课程设计概述数据采集与处理技术,是现代科学技术的一个重要领域,其应用涵盖了物理、化学、生物、医学等多个方面。

数据采集与处理技术的目的在于,从复杂的数据中提取有用信息,为后续的研究和分析提供基础。

LabVIEW是一款用于科学与工程领域的图形化编程语言,拥有丰富的工具、函数和控件,支持多种采集方式和数据处理算法,被广泛应用于数据采集与处理领域。

本次课程设计将介绍基于LabVIEW的数据采集与处理技术,为学生提供实践操作的机会。

首先,我们将学习如何使用LabVIEW搭建数据采集系统,实现对不同类型数据的采集和处理。

然后,我们将设计一个简单的数据处理算法,并结合实验数据进行验证。

最后,我们将讲解如何使用LabVIEW进行数据可视化,将处理后的数据以图表等形式展示出来。

实验内容实验一、搭建基于LabVIEW的数据采集系统在这个实验中,我们将学习如何使用LabVIEW搭建一个基于传感器的数据采集系统。

具体步骤如下:1.了解不同类型的传感器及其使用方法;2.熟悉LabVIEW界面及基本编程元素;3.使用LabVIEW搭建数据采集系统,包括程序框图设计、传感器配置和数据读取;4.通过实验数据验证数据采集系统的正确性和可靠性。

实验二、设计数据处理算法在这个实验中,我们将设计一个简单的数据处理算法,并使用LabVIEW编程实现。

具体步骤如下:1.了解数据处理的主要算法和方法;2.设计一个简单的数据处理算法,如滤波、平滑、峰值检测等;3.使用LabVIEW编程实现数据处理算法;4.与实验数据进行对比,验证数据处理算法的有效性和可行性。

实验三、数据可视化展示在这个实验中,我们将使用LabVIEW将处理后的数据以图表等形式展示出来。

具体步骤如下:1.了解数据可视化的基本概念和方法;2.使用LabVIEW绘制图表和热力图等;3.将处理后的数据以图表等形式展示出来,便于分析和研究;4.对比不同数据可视化方法的优缺点,提高分析数据的效率。

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基于labview的数据采集系统的设计
摘要:基于虚拟仪器技术,利用LabVIEW软件设计开发了温度测量系统,详细阐述了系统的软硬件设计方法。

该系统可改善工作条件、降低成本,提高效率。

关键词:虚拟仪器;LabVIEW;温度测量
Abstract: By use of LabVIEW software, the temperature measuring system based on virtual instrument technique is designed. The paper introduced the design of software and hardware in detail. It can be improve work condition, lower the cost, and raise the efficacy.
Key Words: Virtual Instrument; LabVIEW; temperature measuring
0 引言
温度是工业生产和科学研究实验中的一个非常重要的参数,物体的许多物理现象和化学性质都与温度有关,许多生产过程都是在一定温度范围内进行的,需要测量温度和控制温度的场合极其广泛。

目前的温度测量控制系统常采用单片机控制,该技术应用十分广泛,但其编程复杂,控制不稳定,系统的精度不高。

而利用虚拟仪器技术开发和设计的温度测量系统,采用普通PC机为主机,利用图形化可视测试软件LabVIEW为软件开发平台,来监测温度变化情况,采集数据并进行处理、存储、显示等。

设备成本低,使用方便灵活,适用于工农业生产和教学。

1 虚拟仪器技术与LabVIEW简介
虚拟技术、计算机通信技术与网络技术是信息技术三大核心技术,其中虚拟仪器是虚拟技术的一个重要组成部分。

虚拟仪器(Virtual Instrument,简称VI)是突破传统仪器概念的最新一代测量仪器,它利用高性能的模块化硬件,结合高效灵活的软件,由用户自己定义来完成各种测试、测量和控制的应用。

其本质特征是:“软件就是仪器”。

它是基于计
算机的软硬件测试平台,可代替传统的测量仪器,如示波器、逻辑分析仪、信号发生器、频谱分析仪等;可集成于自动控制、工业控制系统;可自由构建成专有仪器系统。

虚拟仪器技术具有性能高、扩展性强、开发时间少和出色的集成四大优势,使其成为现代测控技术的发展趋势。

LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench 实验室虚拟仪器工程平台)是一个程序开发环境。

它使用图形化编程语言G在流程图中创建源程序,而非使用基于文本的语言来产生源程序代码。

LabVIEW还整合了诸如满足GPIB、VXI、RS-232和RS-485以及数据采集卡等硬件通讯的全部功能。

内置了便于TCP/IP、Active X等软件标准的库函数。

LabVIEW程序被称为虚拟仪器(VIs),是因为它们的外观和操作能模仿实际的仪器。

即使用户没有多少编程经验,同样也能利用LabVIEW来开发自己的应用程序。

2系统方案设计
虚拟仪器测温系统是用虚拟仪器技术改造传统的测温仪,使其具有更强大的功能。

系统框架如图1所示,仪器系统通过前端感温装置的传感元件,将被测对象的温度转换为电压或电流等模拟信号,经信号调理电路进行功率放大、滤波等处理后,变换为可被数据采集卡采集的标准电压信号。

在数据采集卡内将模拟信号转换为数字信号,并在数据采集指令下将其送入计算机总线,在PC机内利用已经安装的虚拟仪器软件对采集的数据进行所需的各种处理。

图1 温度测量系统原理框图
基于虚拟仪器技术的测温系统由硬件和软件两大部分构成。

2.1 硬件系统设计
硬件系统由前端感温装置(温度传感器)、数据采集卡、PC机系统等组成,主要实现温度信号采集、转化、处理等功能。

图2 测温系统硬件电路原理图
本系统前端感温装置采用热敏电阻,热敏电阻RT1与R1串联分压,电路输出电压与温度成正比。

传感器通常输出的信号较小,必须采用合适的信号调理电路(如放大),尽量减小量化误差。

当温度变大时,热敏电阻RT1电阻变小,在分压点产生一线性电压,经电压跟随器保持后,经过LM324进行一级和二级放大,输出一个正向、与温度变化大小成正比的线性电压。

测量电路输出的模拟电压送入数据采集卡,转化为数字信号再输入PC机。

2.2 软件系统设计
软件部分主要是对数据进行后续处理、报警、显示等功能,具体实现采集卡参数设定、数据标定、实时显示、温限设定及报警和人机交互等功能。

(1)传感器的标定
传感器的标定是通过实验以建立传感器输入量与输出量之间的关系。

标定是仪器仪表在设计完成后,正式使用前必须要经过的一道校验程序。

对于虚拟温度测量系统而言,标定就是为了获得电压和被测物体温度的函数关系,以便通过电压计算出温度。

热敏电阻具有灵敏度高、体积小、重量轻、使用寿命长,适于远距离测量等优点,但其非线性误差较大,稳定性稍差,所以必须进行标定。

通过曲线拟合法对系统进行标定,即可求出测温范围内任一电压对应的温度。

(2)前面板设计
用户界面(前面板)是虚拟仪器的重要组成部分,仪器参数的设置、测试结果显示等功能都是通过软件实现,因此要求软件界面简单直接,便于使用。

本系统采用LabVIEW8.2软件设计了用户界面如图3所示。

该界
面可显示经传感器检测、数据卡采集并转换得到的电压波形的变化,同时将标定后得到的温度值分别用波形、指针和数值三种方式显示出来,适应不同用户的需求,通过布尔量开关设置超限报警指示。

图3 系统前面板(用户界面)
(3)程序框图设计
LabVIEW的源程序为框图式的,且提供了非常丰富的库函数,从数据采集到仪器控制,从信号产生到信号处理,从数据分析到图形显示,从文件读写到网络通信,多种多样,大大提高了用户编程的效率,减轻了编程工作量。

本系统程序框图设计主要包括设备初始化、AD部件初始化、模拟数据读取、电压-温度转换、数据处理及显示、超限报警、AD部件释放、设备释放等模块,其中有些模块直接调用LabVIEW中的子模块(库函数),如乘法、减法、比较超限与否、定时器等;还有些如Create/Release ID、AD Int/Read/Close等模块由用户自定义设计实现。

具体流程图和程序框图见图4、图5。

图4 系统流程图
图5 测温系统程序框图
4 结束语
利用LabVIEW软件实现了虚拟温度测量系统,改善了工作条件,提高了精度,节约了时间,降低了成本。

该系统的扩展性很强,可进一步扩充其功能,如实现对温度远程测控等。

该系统构建测控系统的方法,可推广到类似的应用中,有着十分重要的现实意义。

本文创新点在于:采用虚拟仪器构建了温度测量系统,实现了测温的智能化,精度高,成本低,通用性和扩展性强。

参考文献:
[1] National Instruments LabVIEW Basic I, National Instruments,汪敏生等译著,LabVIEW基础教程,北京,电子工业出版社,2002年。

[2] 秦树人主编,虚拟仪器,北京,中国计量出版社,2004年。

[3] 江伟,袁芳,基于虚拟仪器技术的振动测试系统的设计,微计算机信息(测控自动化),2006年第22卷第10-1期,313-314,240。

[4] 暴秀超等,基于LabVIEW的发动机气缸套动态温度测试系统,小型内燃机与摩托车,2006年第35卷第6期,43-45。

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