虚拟仪器技术课程设计报告书

建筑大学

课程设计

课程名称虚拟仪器技术

课题名称温度采集系统设计

专业班级 xxx 姓名 xxx 学号 xxx 指导教师 xxx

2013年12月30

目录

一、摘要

二、引言

三、确定并分析系统设计要求 (2)

四、系统的方案设计 .................. 错误!未定义书签。

1、前面板控件组成 (4)

2、程序框图 (5)

3、系统的软件设计.................. 错误!未定义书签。

第一步程序 ..................... 错误!未定义书签。

第二步程序 (6)

a日期时间和采集间隔 (8)

b 报警灯与报警次数 (8)

c 暂停操作 (9)

d 程序结束 (10)

心得体会 (12)

参考文献 (12)

一、摘要

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。：利用图形化可视虚拟仪器应用软件labview作为温度采集监测系统的开发平台,通过数据采集卡与PC机构成一个功能强大的虚拟仪器,实现对温度的采集、显示、监测、报警等功能。利用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：温度、采集、虚拟仪器技术、labview。

二、引言

随着人们生活水平的不断提高,测量控制自动化无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的。利用LABVIEW在测控领域中具有十分广泛的应用，它既可以测量电信号，又可以测量温度湿度等非电信号。本次设计用LABVIEW进行温度采集，没有用到温度传感器，在这作者用模拟的进行温度采集，在LABVIEW里面用一个随机数代替了采集到的温度，通过控制它的上限温度，和下限温度采集在这个温度区间的数值，在这个数值区间之外就报警，反之就采集。时下，家用电器和办公设备的智能化、遥控化、模糊控制化己成为世界潮流，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。

由于数据采集系统的应用围越来越宽、所涉及到的测量信号和信号源的类型越来越多、对测量的要求也越来越高，国现在已有不少数据测量和采集的系统，但很多系统存在功能单一、采集通道少、采集速率低、操作复杂，并且对测试环境要求较高等问题。人们需要一种应用围广、性价比高的数据采集系统。

我们这次的设计只是用LABVIEW进行设计一个简单的能进行温度采集控制的系统，系统中包括了开始采集，暂停采集，设置采集上限温度和下限温度，华氏和摄氏温度显示，是一个简单的基于LABVIEW的系统。

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三、虚拟仪器简介

1.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。

2.虚拟仪器的结构

根据I/O接口硬件设备的不同, 虚拟仪器可以分为多种类型, 本文采用的是基于串口的虚拟仪器测试系统, 它以串行总线设备与计算机为仪器硬件平台组成的虚拟仪器系统, 其结构图如图1所示。

四、确定并分析系统设计要求

温度采集系统概要如下：

A) 设置温度采集数以及采集的速度。

B) 通过判断温度是否在设置的围，进行报警和不报警处理：如果超出温度围，虚拟面板的LED灯亮，同时报警次数+1；反之则不亮，报警次数不变。

C) 采集的温度数据需要同时通过两种方式显示：

(1)可通过虚拟面板的波形图显示；

(2)可通过表格显示。其中表格中数据要求有采集时间。

D) 同时在虚拟面板上，需要有：

(1)当前时间显示；

(2)采集开始按键、采集停止按键、暂停按键等操作按键；

(3)摄氏度和华氏度两种显示。

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。

五、设计方案

1．前面板控件组成

此温度采集系统包含：

4个按钮：开始采集、暂停、清除警报和停止采集。

4个数值输入控件：上限温度、下限温度、采集点数和采集间隔。

4个显示控件：温度计、LED报警灯、显示温度数值的显示控件和显示报警次数的显示控件。

1个波形图表(实时显示温度波形)。

1个Express表格(每当采集一个温度就会显示出时间和温度数值)。

前面板如下图所示：

2.程序框图

程序运行后执行2个步骤即程序结束：

第一步，必须保证温度采集系统并未开始执行，必须由按钮“开始采集”触

发后执行采集数据。

第二步，在这一步中，包含2个同步事件，分别有暂停事件、停止采集事件。

1）停止采集事件：当按下“停止采集”按钮，无论其它情况，必须程序第二步结束。

2）暂停事件：当按下“暂停”按钮，采集卡必须停止收集数据，同时波形图表和Express表格也不再动态显示，各显示控件也将保持暂停前状态直至释放“暂停”按钮恢复原态。

第二步中还包含有当采集数据数达到预给的采集点数时，程序自主停止结

束。

综上，得出如下主流程框图：