基于labview的温度采集系统
基于LabVIEW和Arduino的温湿度采集系统设计
CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Mar.2021•中国科技信息2021年第6期31万~60万©器d linkdappraisement industry郑玲玲张金刘芳丁俊香赵婷陆军炮兵防空兵学院郑玲玲（1983-）女，安徽省全椒县，硕士，讲师，研究方向：计算机控制。
DOI：10.3969/j.issn.1001-8972.2021.06.028基于LabVIEW和Arduino的温湿度采集系统设计本文利用虚拟仪器平台实现对温湿度数据的采集和控制。
在整个系统中，Arduino Uno作为下位机，负责对传感器信息的读写和数据传输；LabVIEW编写的显示软件作为上位机，上位机和下位机之间利用USB-TTL接口实现通信。
实验结果表明，该系统可以使温湿度数据的采集变得更加高效、快捷，通过计算机的辅助决策实现了数据的处理和显示，提高工作效率，达到对温湿度环境有较高要求的场合进行环境监测的目的。
温湿度测量一直是工业生产和科学研究中非常重要的环节之一，测量数据的准确性和时效性又与测量仪器有着密不可分的联系。
目前的温湿度数据一般采用诸如温湿度计这类传统仪器进行测量，然而传统仪器结构固化，功能单一，已经不能满足用户对数据变化趋势的实时显示和预测，以及温湿度超限报警等功能的需求。
随着科学技术的快速发展和用户需求的不断提高，应运而生的虚拟仪器技术，则是以高性能的模块化硬件为基础、灵活高效的软件为核心，通过计算机技术、通信技术和测量技术等来完成各种测试、测量工作。
虚拟仪器可以将计算机强大的计算处理能力和仪器设备的测量控制能力有效结合，并通过软件开发出交互式图形界面来实现对数据的显示、存储以及分析处理。
这种融合不仅缩小了仪器的体积和成本，还有效降低软硬件开发和维护费用，同时还能完成个性化功能的实现。
所以和传统仪器相比，虚拟仪器有着不可比拟的显著优势。
系统设计方案本设计分为两个部分，上位机的检测界面由图形化的编程软件LabVIE W来实现，它不仅能方便快捷地完成与各种软硬件的连接，还拥有强大的数据处理能力，它将采集到的温湿度数据进行处理、存储并通过曲线来显示，这样可以实时观测温湿度的变化趋势。
基于LabVIEW的无线温度测控系统设计
（ ｃ ｏ ｌ ｆ ｅ ｔｉａ ｎ ｉｅ ｒ ｇ ｏ ｔ ｅ ｓ Ｕｎｖ ｒｉｙ Ｓ ｈ ｏ ｃｒｃｌＥ ｇｎ ｅｉ ，Ｓ ｕｈ ａ ｔ ｉｅ ｓ ，Ｎａ ｊ ｇ ２ ０ ９ ，Ｃｈｎ ） ｏ Ｅｌ ｎ ｔ ｎｉ １ ０ ６ ｎ ｉａ
关 键 词 ：Ｐ ９ １ ８Ｉ Ｖ５ ＲＤ２ ＴＭＰ １ ；Ｌａ ＶＩ Ｗ ；温 度 测 控 ；无 线 通 信 ；Ｐ Ｄ 控 制 ； １２ ｂ Ｅ Ｉ
中 图分 类 号 ：ＴＰ ７ ２３
文 献标 识码 ：Ａ
Ｗ ｉｅｌ ｓ ｅｍｐ ａ ｕ ｅ Ｄｅ ｅｃ ｉｇ Ｓｙ ｔ ｒ ｅ ｓＴ ｅｒ ｔ ｒ ｔ ｔｎ ｓ ｅｍ Ｂａｓ ｄ ｏ ａ ｅ ｎ Ｌ ｂＶｌ ＥＷ
Ａｂ ｔａ ：Ａ ｅ ｌｔｍ ｅｔ ｍ ｐｅ ａ ｕ ｅ ｄ ｔ ｃ ｉｇ ｓ ｔ ｍ ｓ ｄ ｓｇ ｄ ｂ ｓ ｄ ｏ ｒｕａ ｎｓ ｒ ｅ ． Ｔ ｈ ｙｓｅ ｓ ｓＬａ ｓ ｒｃｔ ｒ ａ—ｉ ｅ ｒ ｔ ｒ ｅ ｅ ｔｎ ｙｓｅ ｉ ｅ ｉｎｅ ａ ｅ ｎ ｖｉｔ ｌｉ ｔｕｍ ｎｔ ｅ ｓ ｔ ｍ ｕ ｅ ｂＶＩ ＥＷ ８． ｓｓ ｆｗａ ｅ ５ａ ｏｔ ｒ ｄｅ ｉ ａ ｆ ｒ ，ａ ｏｗ— ｏｗｅ ＣＵ ９ＩＶ ５１ ｓｇｎ ｐｌｔｏ ｍ ｎｄ ｌ ｐ ｒＭ Ｐ８ ＲＤ２ ａ ｒ ｗ ａ ｅ ｃ ｅ Ｔｈｅｓ ｓ ｅ ａ ｑｕｉｅ ｅ ｐ ｒ ｔ ｒ ｉｎａ ｎ ｓｔ ｙ Ｐ８９ ｓｈａ ｄ ｒ ｏｒ ． ｙ ｔ ｍ ｃ ｒ ｓｔ ｍ ｅ ａ ｕ ｅｓｇ ｌｏ ｉｅ ｂ ＩＶ５１ ＲＤ２ ａ ｉ ｉａ ｅ ｐｅ ａ ｕｒ ｅ ｏｒＴＭ Ｐ１ ２，ａ ｄ ｃ ｎｄ ｄ ｇｔ ｌｔ ｍ ｒ ｔ ｅ ｓ ｎｓ １ ｎ ｏｍｍ ｕ ｃ ｔｓ ｗ ｉｈ ＰＣ ｈｒ ｇｈ Ｚｉ ｎｉａ ｅ ｔ ｔ ｏｕ ｇＢｅ ｉｅｅ ｓ ｃ ｍ ｕ ｃ ｔｏ ｏｄ ｅ ＳＺ０ ． Ｉ ｏ ｔ ｒ ｅｗ ｒ ｌｓ ｏｍ ｎｉａ ｉｎ ｍ ｕｌ ５ ｎ ｓ ｆｗａ ｅ ｐｌｔｏｒ ，ｔ ｍ ｐ ｒ ｔ ｒ ｉ ｎａ ｓｄｓ ａ ｅ ａｆ ｍ ｅ ｅ ａ ｕ ｅｓｇ ｌｉ ｉｐｌｙ ｄ，ａ ｌ ｅ ｎ ａ ｅ ｎａｙｚ ｄ ａ ｄ ｓ ｖ ｄ，ａ ｄ ＰＩ ｃ ｎｔｏ ｅ ｐ ｒ ｔ ｒ ｓａ ｈ ｅ ｄ． Ｔｈｅｄ ｓｇ ｄ ｓ ｔ ｍ ｅ ｔ ｅ ｎ Ｄ ｏ ｒ ｌｏｆｔ ｍ ｅ ａ ｕ ｅｉ ｃ ｉｖｅ ｅ ｉｎｅ ｙｓｅ ｆ ａ ｕｒ ｓ ｌ ｗ ｗｅ ｏ ｐｏ ｒ，ｈｉｈ ｐ ｅ ｉｉｎ，ｆ ｉｎ ｙ ｉ ｔ ｒａ ｅ，ｓｍ ｐ ｅｏｐ ｒ ｔｏ ｎ ｏ ｘ ｅ ｉ ｌｔ ｉｈ ｌｗ ｏｓ． ｇ ｒ ｃｓｏ ｒｅ ｄｌ ｎ ｅ ｆｃ ｉ ｌ ｅ ａ ｉｎ ａ ｄ ｇｏ ｄ ｅ ｔ ｎｓｂｉｉｙ ｗ ｔ ｏ ｃ ｔ Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ：Ｐ８９ ＬＶ ５１ ＲＤ２；ＴＭ Ｐ１ ２； Ｌａ １ ｂＶ Ｉ ＥＷ ；ｔ ｍ ｐ ｒ ｔ ｒ ｔ ｃ ｉ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｄｅｅ ｔｎｇ； ｗｉｅｅ ｓｃ ｍ ｍ ｕ ｃ ｔｏ ｒ ｌｓ ｏ ｎｉａ ｉｎ；ＰＩ ｃ ｎｔｏｌ Ｄ ｏ ｒ 。
基于LabVIEW与单片机的温度采集监控系统设计
基于 犔犪犫犞犐犈犠 与单片机的温度采集监控系统设计
朱 银 龙１，２，３， 华 超１， 陈 昕１， 耿 令 波２， 胡 志 强２， 宋 爱 国３
（１． 南京林业大学 机械电子工程学院，南京 ２１００３７； ２． 机器人学国家重点实验室 （中国科学院沈阳自动化研究所），沈阳 １１００１６；
３． 东南大学 仪器科学与工程学院，南京 ２１００９６）
（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｊｉｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００３７，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｔａｔｅｋｅｙ ＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＲｏｂｏｔｉｃｓ，ＳｈｅｎｙａｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ １１００１６，Ｃｈｉｎａ； ３．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００９６，Ｃｈｉｎａ） 犃犫狊狋狉犪犮狋：Ａｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ ｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ ｗｉｔｈｄｉｇｉｔａｌｔｈｅｒｍｏｍｅｔｅｒＤＳ１８Ｂ２０ａｎｄ ＡＴ８９Ｃ５１ａｓ
将虚拟仪器技术引入温度监测研究领域已是一个重要 趋势，例如 王 恒 海 等 开 发 的 基 于 ＬａｂＶＩＥＷ 的 温 度 测 控 系 统 、 ［４］ 隋秀梅等设计的基于 ＬａｂＶＩＥＷ 的八路智 能 温 度 巡 检 仪 、 ［５］ 吴卓葵等设计的基于 ＬａｂＶＩＥＷ 的多点报 警 温 度 监 测 系统 等 ［６］ 。这 些 监 测 系 统 通 常 采 用 数 据 采 集 卡 采 集 温 度， 数据采集比较方便，但缺少灵活性且价格相对较高。只能 在上位机显示温度，难以在监测装置端实现温度显示，不 利于现场 操 作 人 员 实 时 观 察， 没 有 提 出 相 应 的 温 控 方 案。 针对以上问题，本文提出一种基于 ＬａｂＶＩＥＷ 和单片机 的温 度监控系统，采用低功耗的 ＡＴ８９Ｃ５１单 片机 和 数 字 温 度 传 感器 ＤＳ１８Ｂ２０作 为 硬 件 构 成 温 度 采 集 节 点， 在 ＬａｂＶＩＥＷ 平台 上 通 过 调 用 ＶＩＳＡ 库 函 数 配 置 设 备 参 数 实 现 单 片 机 串 口与 ＰＣ 机之间的数据传输。开发系统软件界 面 实现 温度采 集与健康。
Labview温度测量及数据采集
摘要随着电子测试技术的不断发展，测试技术正向自动化，智能化，数字化和网络化的方向发展。
其中数字滤波器作为测试技术的重要工具而被广泛的使用与各个领域。
本课题是用Labview来实现温度检测系统的设计以及应用首先，本论文介绍Labview相关知识，利用虚拟仪器的开发平台——Labview开发的软件系统，主要包括五个模块：数据采集，显示记录，数据回放，数据处理和数据分析。
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是一个基于图形虚拟仪器的软件开发工具，主要用于自动测试、过程控制、仪器设计和数据分析等领域，其基本思想是在仪器设计或测试系统中尽可能用软件代替硬件，即“软件就是仪器”，他是在通用计算机平台上，根据用户需求来定义和设计仪器的测试功能，其实质是充分利用计算机的最新技术来实现和扩展传统仪器的功能。
本文重点介绍了虚拟仪器的界面Labview的应用，并设计一个基于虚拟仪器的数字和控制系统，阐述了系统开发过程中数据的采集和软硬件的设计关键字：Labview 温度测量数据采集AbstractAlong with the electronic test technology's unceasing development, the testtechnology forward automation, the intellectualization, digitized and the networkdirection develops. Andthedigital filtertake the test technology the important tool by the widespread use and each domain. This topic is realizes the temperatureexaminationsystem's design as well as the application with Labview first, the present paper introduced that the Labview related knowledge, the use hypothesizedinstrument's development platform - - Labviewdevelopment's software system,mainly includes five modules: The data acquisition, demonstrates the record,playbacking, the data processing and the data analysis.VI is the product which the computer technology and thetraditional instrument technology unifies, is an important direction which the instrument develops, Labview is one based on the graph hypothesized instrument's software development tool, mainly uses in domains and so on test automation, process control, instrumental design and data analysis, its basic philosophy is uses the software in the instrumental design or the test system to replace the hardware as far as possible, namely “the software is the instrument”, he is in the general-purpose calculator platform, defines and designs instrument's test function according to the user's needs, its essence is realizes fully using computer's newest technology with the expansion tradition instrument's function. This article introduced with emphasis the hypothesized instrument's contact surface Labview application, and designs one based on the hypothesized instrument's digit and the control system, elaborated in the system performance history data gathering and software and hardware's design Keyword: LabVIEW Temperature survey Data acquisition目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)绪论1.1课题背景 (1)1.1.1背景简介 (2)1.1.2引言 (2)第二章虚拟仪器简介2.1虚拟仪器特点 (3)2.2虚拟仪器构成 (4).3 Labview8.5的安装及应用 (5)第三章系统硬件设计3.1系统设计流程模块 (6)3.2硬件电路设计 (7)3.2.1硬件电路基本组成 (9)3.2.2硬件电路基本功能描述 03.2.3硬件电路模块功能分析 (3)3.2.3.1温度传感器电路原理 (4)3.2.3.2模数转化以及数据存储原理 (2)第四章系统软件设计4.1 系统软件设计基本流程 (3)4.2 系统软件设计测量参数原理 (2)4.3 数据采集子程序的设计 (3)4.3.1 数据采集卡USB2013简介 (4)4.3.2 数据采集卡工作原理及分析 (4)4.4系统闭环控制实现过程 (5)4.4.1系统闭环基本工作原理 (5)4.4.2工程PID算法分析控制器原理 (5)4.5温度检测系统VI程序设计 (6)总结 (5)结束语 (3)参考文献 (4)致谢 (4)课题背景背景简介：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。
使用LabVIEW进行温度控制实现精确的温度调节和监测
使用LabVIEW进行温度控制实现精确的温度调节和监测在科学研究、实验室操作、工业生产等领域中，温度控制是一项至关重要的任务。
为了实现对温度的精确调节和监测，使用LabVIEW （Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）这一基于图形化编程的软件平台，可以提供便捷、灵活和高效的解决方案。
LabVIEW是一种由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的工具软件，它允许用户通过可视化编程来创建控制、测量和测试系统。
借助LabVIEW，用户可以通过拖拽和连接不同的函数块来构建程序，而不需要编写传统的文本代码。
在温度控制的实例中，LabVIEW可以与温度传感器和执行器等硬件设备进行连接，实时获取温度数据并控制传热系统以实现温度调节。
下面将分为三个部分介绍具体的温度控制实现。
1. 温度检测在LabVIEW中，可以通过连接温度传感器，如热电偶或热敏电阻，来实现温度的准确监测。
使用LabVIEW提供的虚拟仪器（Virtual Instrument）和相应的函数模块，用户可以读取传感器输出的模拟信号，将其转换为数字信号，并进行数据处理和显示。
首先，在LabVIEW的开发界面中，用户可以选择合适的传感器接口并建立连接。
然后，通过LabVIEW提供的模块化函数，用户可以设置采样率、传感器类型、数据格式等参数。
接着，用户可以添加数据处理的模块，如滤波器、数据平均等，以提高温度数据的可靠性和抗干扰能力。
最后，利用LabVIEW的图形化界面设计功能，用户可以自定义数据显示的格式，如实时曲线图、数字显示等，便于用户直观地观察和分析温度变化。
2. 温度控制除了温度检测，LabVIEW还可以实现温度的精确调节。
用户可以通过与执行器（如电热器或制冷机）的连接，实时接收温度数据，并根据设定的目标温度进行反馈控制。
在LabVIEW中，用户可以设置温度控制的参数，如比例、积分和微分系数，以及控制周期。
基于LabVIEW的多点报警温度监测系统设计
０ 引言
温 度 是 工 业 生 产 中 的 重 要 监 测 参 数 ，对 保 证 产品加工质量和安全生产具有至关重要的作用 。
１ 系统 架构和功 能
基 于 Ｌａ ｂ ＶＩ Ｅ Ｗ 的 多 点 报 警 温 度 监 测 系 统 架 构如 图ｌ 所 示 。 该 构 架 由温 度 监 测 装 置 和 基 于 Ｌ ａ ｂ ＶＩ Ｅ Ｗ 的上 位 机 程 序 两 部分 组 成 ，温 度监 测装 置和 上位 机程 序通 过 串 口进行通 信 。
方便 的优 点 ，但 缺少 灵活 性 。如 难 以在监 测 装置 端
实 现 报警 、不 能通 过上 位机 控 制监 测装 置设 置报 警 温 度 等，而报警 是温度监 测系统 极其重要 的功能 。 针对 以上 问题 ，本文提 出了一种基 于Ｌ ａ ｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ 的 多点报警 温 度监 测系统 。该 系统能 在上 位机 设 置
吴卓葵，许胜棋
ＷＵ Ｚｈ ｕ ｏ ． ｋ ｕ ｉ ，ＸＵ Ｓｈ ｅ ｎ ｇ － ｑ ｊ
（ 仲恺农业 工程 学院 自动化学 院，广 州 ５ １ ０ ２ ２ ５ ） 摘 要 ：为 了实现温度的远 程监测和多 点报警 ，提 出了一种基于 Ｌ ａ ｂ Ｖ ｌ Ｅ Ｗ的多 点报警温度 监测 系统。 该系统由 以Ａ Ｔ ８ ９ ０ ５ １ 为核心 的温度监测 装置和基于 Ｌ ａ ｂ Ｖ ｌ Ｅ Ｗ的上位机程序 组成 ，它们之 间通 过 串 口进 行通信 实现 远程 监测。系 统的主要特 点是 能自动在 温度监测装 置和上位 机程序 同步 温 度测量值 和报警温 度 ，当温 度超过 设定 的报 警温度 时 ，能同时在温度 监测装置 和上位机 程 序报警，具有实时多点报警和控制灵活的优点。理论分析和实验结果表明，设计的系统能实 现温 度监测和 报警功 能 ，与 基于数据 采集卡 的温度 监测 系统相 比 ，报警 成功率提 高１ ９ ％ ，且 具有 更好的扩展性。 关键词 ： 温度监测 ； 温度 报警 ；Ｌ ａ ｂ Ｖ ｌ Ｅ Ｗ；串口通信
基于LabVIEW的温度测控系统设计
控 系 统 成 本 较 高 。 为 解 决 这 一 问 题 ， 文 采 用 本
Ａ ８ Ｓ １单 片 机 及 温 控 部 件 、 度 传 感 器 、 数 转 Ｔ ９５ 温 模 换 ： 等 构 成 了 温 度 测 控 节 点 ， 通 过 串 口 与 上 芷片 并
节 点 。 Ｌ ｂ ＥＷ ． ａ ＶＩ ８ ５中 ， 行 通 信 节 点 位 于 函 数 串 选 板 的 “ 器 Ｉ ０” “ 口 ” 一 共 包 括 ８个 点 ， 仪 ／ 一 串 ， 分 别 实 现 初 始 化 串 口 、 口写 、 口度 、 闭 串 口 串 串 关 等 功能 。使用 时 ， 需 要简 单 的配置 即可 。 只
快 ， 试 结 果 的 表 达 方 式 更 丰 富 多样 ， 以 方 便 地 测 可 存 储 和 交 换 测 试 数 据 ， 格 低 且 技 术 更 新 快 。 虚 价 拟仪 器技术 已经 广 泛应 用 于分 布 式 测控 系 统 、 远
程 设 备 诊 断 以 及 网 络 虚 拟 实 验 室 建 设 等 诸 多 领
替 加 热 电机 ， 却 采 用 自然 冷 却 方 式 ， 过 Ｐ ． 冷 通 ３２
输 出 高／ 电平 实 现 启 动 ／ 止 加 热 。 低 停
［ 收稿 日期］２ １ １ ２ ０ ０ ０—１ ［ 作者简介］刘志先（９ ０一 ， 壮族 ） 广西钦州人 ， １８ ） 男（ ， 钦州学院数 学与计算机科学学院讲 师。
接 收 上 位 机 设 置器 是 指 在 以 通 用 计 算 机 为 核 心 的 硬 件
平 台上 ， 用 户 自己设 计 定 义 ， 有 虚 拟 的操 作 面 由 具
基于LabVIEW的数据采集与处理技术
基于LabVIEW的数据采集与处理技术LabVIEW是一种图形化编程环境，被广泛应用于数据采集与处理领域。
本文将介绍基于LabVIEW的数据采集与处理技术，包括其原理、应用和发展趋势。
一、LabVIEW的原理LabVIEW是National Instruments（NI）公司开发的一种用于数据采集、控制、测量和分析的编程工具。
它采用图形化编程语言，即通过连接图形化的“节点”（也称为虚拟仪器或VI）来构建程序。
LabVIEW的程序由一系列的节点组成，每个节点代表一个操作或函数。
用户可以通过拖拽和连接这些节点来实现数据采集和处理。
这种图形化的编程方式使得非专业程序员也能够很容易地使用LabVIEW进行数据采集和处理。
二、LabVIEW的应用1. 数据采集LabVIEW提供了丰富的数据采集模块，可以通过各种方式获取不同类型的数据。
它支持各种传感器和仪器，包括温度传感器、压力传感器、光电传感器等。
通过连接这些传感器和仪器，LabVIEW可以实时采集并显示数据。
2. 数据处理LabVIEW提供了强大的数据处理功能，可以对采集到的数据进行各种处理和分析。
它支持数学运算、滤波、插值、统计分析等。
用户可以根据需要对数据进行处理，从而得到更有用的结果。
3. 控制系统LabVIEW可以用于构建控制系统，实现对实验室设备或生产设备的控制。
它支持PID控制算法、状态机等控制方法，用户可以根据需要设计和调整控制策略。
4. 图形化界面LabVIEW提供了友好的图形化界面设计工具，用户可以通过拖拽和连接各种控件来创建自定义的界面。
这样，用户不仅可以方便地实现数据采集和处理，还可以将结果以直观的方式显示给用户。
三、LabVIEW数据采集与处理技术的发展趋势1. 高性能硬件支持随着计算机硬件的不断发展，LabVIEW可以利用更强大的计算能力进行数据采集和处理。
现在已经出现了一些基于FPGA（现场可编程逻辑门阵列）的硬件，使得LabVIEW可以实现更高的数据采集速率和处理能力。