labview数据采集系统毕业设计开题报告

中北大学

毕业设计开题报告

学生姓名：张学东学号：0705034132学院、系：信息与通信工程学院电子工程系

专业：测控技术与仪器

设计题目：基于LabVIEW的多通道数据米集系统

指导教师：戴萧嫣

2010 年03月20日

毕业设计开题报告

此阶段是网络化测控系统的雏形与起始阶段。

第二阶段：

起始于20世纪80年代VXU标准化仪器总线的出现，VXI系统可以将大型计算机昂贵的外设、VXI设备、通信线路等硬件资源以及大型数据库等软件资源纳入网络，使得这些宝贵资源得以共享。此阶段是网络化的测控系统的初步发展阶段。

第三阶段：

随着技术的发展，现场总线技术的出现带动了现场总线控制系统的迅速发展，使是的可以在一个工厂范围内通过总线将成千上万智能传感器/变送器等智能化的仪表组成

一个网络化测控系统，此阶段是网络化测控系统的快速发展阶段。

第四阶段：

在对现代要求极高的领域，转通的测控系统已经逐渐无法满足用户的要求，许多部门或大型企业迫切要求构建基于In ternet或大型局域网的网络化测控系统，即通常所说的分布式测控网络，此阶段是网络化测控系统发展的成熟阶段。

3. 本课题相关理论

3.1程序模块化设计概述

数据采集系统的性能在很大的程度上取决于其他应用软件的研究与开发，搜一再明确了系统设计目标之后，应该采用好的程序开发方法，如结构化设计方法、模块化思想、多线程以及软件系统的评价标准等等。

3.1.1程序设计的模块化原则

模块化结构是所有设计良好软件系统的基本特点，任何一个大的程序系统，总是有若干功能相对独立的模块组成。好的软件结构应体现自顶向下的控制方式，模块之间的控制表现为统帅和从属的关系。

信息抽象与信息隐含式模块的基本特征。模块实际上反映了数据与过程的抽象。在模块化问题求解时，在最高抽象级可以采用面向问题的环境语言的抽象术语进行描述；而在较低抽象级，则可采用过程性术语。模块化的概念加上逐步求精的办法，就把面向问题的术语和面向现实的术语两者结合起来。

模块独立性有两个定性的标准度量：即内聚和耦合。块间联系是指模块之间的联系，块

间联系越小，模块独立性越高。快内联系是指模块内部各部分之间的联系，一个模块

的块内联系大，模块独立性提高。好的模块结构，块间联系应尽可能小，快内联系应尽可能大。

3.1.2软件系统的模块化设计原则

为使研制出的软件具有两哈皮的可靠性、易维护性、易扩充性及易装卸性，软件设计应

遵循规范化的模块化设计原则。

1、自顶向下逐步求精的设计方法；

2、根据逻辑功能划分物理模块；

3、模块的作用范围应处在模块的控制范围之内；

4、依据逻辑功能确定模块之间的调用关系；

5、模块接口应保

持简明；6、模块保持单入口性质；7、模块结构增加中间判断层次，提高可扩充性。

3.1.3软件系统模块化在本设计中的应用

系统程序的主要功能为模块划分的标准，其他包括系统管理，数据采集，数据保存，历史数据的查询等功能。

3.2数据库技术

数据库技术主要研究如何存储、使用和管理数据，是计算机数据管理技术发展的新阶

段，也是计算机技术发展最快、应用最广泛的技术之一。当前，数据库技术已成为现代计算

机信息系统和应用系统开发的核心技术，数据库已经成为计算机信息系统和应用系统的组成

核心，从某种意义来讲，数据库的建设规模、数据库信息量的大小和使用频度已成为衡量一

个国家信息化程度的重要标志。

4.2.1数据库技术概述

数据库技术涉及到以下几个最重要的概念：

1、数据库是长期存储于计算机内、有组织的、可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储，具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并

可谓一定范围内的各种用户共享。数据库不仅要反映数据本身的内容，而且要反应数据之间

的联系。在数据库中用数据模型这个工具来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息。

2、数据模型是根据特征的抽象，描述的是数据的共性。数据模型应满足三个方面的要求：一是能比较真实的模拟现实世界；二是容易为人们所理解；三是便于在计算机上实现。

一种数据模型要很好地满足这三个方面的要求在目前很困难，在数据库系统中针对不同的使

型，一般分为三层，即物理层、逻辑层和概念层

语言的语法，并加入了一些PHP自己的特征。PHP支持HTTP的身份认证，支持Cookie, 支持GIF图像创建等。其中，最有代表性的特点在于它强大的数据库支持功能，所有主

流与非主流数据库它几乎都支持，这使得编写基于数据库的网页变得非常简单。

4.3.3远程数据访问系统

该部分设计使整个系统的附加设计部分，主要是为了实现数据的远程访问，通过数据库与数据采集系统连接为一体。采集数据的远程访问体现了数据采集的网络化延伸。该远程访问系统采用Apache+PHP+MySQL开发套件进行开发。当然，这部分需要配置服务器，网上很多资料可以参考。

4.4多线程技术

为了实现多通道数据采集的功能，本设计的软件部分必须实现信号的采集、数据的分析处理、定时存储及实时显示的功能。在用户看来，这些任务是同时进行着的。实实际上，信号采集、定时存储和主控模块放在不同的线程中，利用Windows操作系统的

多线程机制，使得各个功能呢个模块能够有条不紊的运行。

4.4.1 Windows的多线程机制

Win dows是一个多任务操作系统，每个运行的程序对应着一个进程，而在一个进程内又可以有几个线程。Windows系统把CPU的运行分成许多小的时间片，按各个进程和进程内线程的优先级进行分配，从而使多个程序能“同时”运行。在统一进程内的不同线程都在自己的时间片内执行，避免了相互在时间上可能的冲突。

4.4.2 LabVIEW与多线程

应用多线程技术，可以使得多个独立的任务并发执行，从而极大地提高程序的效率。LabVIEW把线程管理、线程间的通信等复杂操作封装了起来，因此用户可以不用学习复杂的多线程编程就可以编写多线程程序。在LabVIEW中，图形化编程为开发多线程

代码带来了很大的好处，因为在数据流的编程环境中，用户可以很容易的“看到”并行代码。例如两个独立的循环或子VI就代表两段可以并发执行的代码。

4.4.3多线程技术在本设计中的应用

为了实现、显示、查询、报警和系统其它操作的并行执行，在程序创建了两个工作线程：