虚拟仪器温度采集系统
虚拟仪器课程设计温度
一、温度实时监控系统1.温度采集程序设计温度采集程序的实现较为简单，通过NI数据采集卡以及热电偶组成数据采集简易系统，通过热敏电阻搭建简单的串联电路，串联一个100KΩ的电阻组成分压电路，热敏电阻随温度上升阻值下降，25℃时其电阻为100KΩ，外接电源5V，在本程序中数据采集卡型号为USB-201，选择1通道。
温度采集程序界面如下图所示;图1 温度采集程序如上图所示通过温度计显示实时温度，数据采集程序主要由ULX完成，连线完成之后，配置采样频率，输出端既为动态的数据流，通过对动态的数据流进行处理（包括信号的滤波，以及电压信号转换为温度指标），实现温度的实时响应。
图2 后面板如上图所示，得到实时变化的电压信号之后，对电压值进行均值处理，均值处理可以采用LabVIEW自带的均值处理函数，也可自行设计均值程序，在本程序中采用自行设置均值程序的办法，这样的话电压信号更稳定，不易跳动，如上图所示，每采15个信号进行一次平均电压的计算，电压信号变化平稳，不容易产生太大的跳动易于观察。
得到平均电压之后，要根据该热敏电阻的标定表进行电压—阻值—温度的转换，通过老师提供的标定表，标定出其中的关系，首先要通过分压公式将当前热敏电阻的阻值计算出来，然后通过标定表中不同温度下热敏电阻的阻值，拟合出热敏电阻，电阻—温度的关系，并将这些关系写入温度采集程序中，通过这些关系计算出当前热敏电阻阻值以及当前室温。
图3 平均电压—温度转换关系表二、设计程序实际测试1.温度测量系统的测试将测温分压电路以及数据采集卡连接好之后，启动程序，开始测量，测量结果如下所示：可以看出当前的温度为23°C，而程序运行之后，显示的温度大概也是23°C，说明程序的设计以及公式的拟合符合要求。
图5 硬件连线图及高温报警。
基于虚拟仪器的温度测量系统设计
统软件ｉ － ， ． ＇－ ． ｔ 与传统的 温度 测量仪表 相比 ， 系统具有 结构简单 、 ｔ Ａ 该 成本低 、 建方便 、 构 工作 可靠等特点 ． 具有较
高的应 用价值 ，
Ａｂ ｔ ｃ ： ｈｓ ｐ ｐ ｒｐ ｅ ｅ ｔ ｄ ａ ｔ ｅ ｕ ｅ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔｓ ｓ ｍ ａ ｅ ｎ Ｌａ ＶＩ Ｗ ｉ ｕ ｌ ｉｓ ｕ ｎ ｎ ｓｒ ｔ ｉ ａ ｅ ｒｓ ｎｅ ｅ ａ Ｔ ｍｐ ｍｔ ｒ ａ ｕ ｅ ｎ ｙ ｔ ｂ ｓ ｄ ｏ ｂ Ｅ ｖ ａ ａ ｎ ｔ ｍｅ ｔ ｄ ｅ ｒ ａ
１ ｌ 言
在 ～业 生产中温瘦测 量的准确性 直接｛ 响产品 的 ｒ ； ｌ ； 质 墩与， ｉ １ 娥髓 ．具有 重婴意义 － 随 着电 技术 的迅 速发展 ． 现溯度测攮 的各类传感 器层 Ｉ 穷 Ｉ ， 实 ｌ ｌ 前
２Ｌ ３ Ｍ ５集成温度 传感器
Ｌ３ Ｍ ５集成温度 传感 器足 Ｎ 公司 ５ ７ 的集 成电路 Ｓ －＇ 温度传感器 系列产 品之 一 ，为 ３ 端子 电』 输 …的精 密 Ｋ 集成电路稠度 传感器 ， 采用 Ｔ）４ ｆ ６晶体 符封装或 塑料 一 Ｉ
ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｙ ｔｍ ｒ ｔｏ ｕ ｅ ． ｈ ｅ ｉ ｎｏ ｅｖｒ ａ ｓｒｍｅ ｔ ｎ ｅｓ ｌ ａｅ ｉ ｅ ｈ ｓｚ ｄｐ ｒｉｕａ ｌ． ａ ｕ ｅ ｎ ｓｅ ａｅｉ ｒ ｄ ｃ ｄ Ｔ ｅ ｓｇ ｆｈ ｉｕ ｌｎ ｔ ｓ ｎ ｄ ｔ ｔ ｉ ｕ ｎ ｄｔ ｏ ， ｒ ｓ ｍｐ ａ ｉｅ ａｔｃ ｌｒ ａ ｈ ￣ ｗ ｙ
囤际 Ｉ 新喇温度传感 器 Ｉ从模拟 式向数字式 ，从集成 Ｔ 一 ２ Ｅ Ｏ ９ 晶体僻封 装 ＋具有较 ｒ Ｉ 两的 作精 度和较宽 的线 化 向智 能化 、州络化的 ， 飞速发展 ．小型 、 ｌ Ｊ 低功 耗 、 高可 靠悱 、 低成 本的温度传感 器 经越束越受 到父注 ， 并 广泛臆 『 丁 １ 业控 制币 自动 化测 量 系统 ｑ ＿ 二 『 ｊ ¨ Ｉ 』 拟仪 器技 术 允分利 用汁算机强 大的运算处理功 ｛ 言 性 Ｉ 池嗣， ｆ Ｊ 与温度成线性 比例关 系， Ｍ３ 作 输 …乜 ＿ Ｋ Ｌ ５ 使用时 尤需 外部 校准或微 调 ．口 以提供± ／ ％常 用的 ｆ １ ４ 温精度 其 ｔ婴特性 如 Ｆ： （ ）校准 式 ：直接 用摄 氏黼 度校 准 ； Ｌ
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。
虚拟仪器技术在温度采集系统中的应用
武
汉
工
程
大
学
学
报
Ｖｏ １ ． ３ ５ ＮＯ ． ７
Ｊ ． Ｗｕ ｈ ａ ｎ Ｉ ｎ ｓ ｔ ． Ｔｅ ｃ ｈ ．
Ｊ ｕ １ ． ２ Ｏ １ ３
文章编号 ： １ ６ ７ ４ —２ ８ ６ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ７— ０ ０ ８ １ — ０ ６
图 １ 系 统 结 构 示 意 图
Ｆｉ ｇ ． １ Ｓ ｋ ｅ ｔ ｃ ｈ ｍａ ｐ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
２ 下 位 机 系统 设 计
下位 机 系统 主要 实 现 系 统 温 度 数 据 的采 集 ，
上 位机 系 统 ， 下 位 机 系 统 采 集 温度 由串 口通 信 传
件 实现 容 易． ２ ． １ 硬件 设计
１ 系统 设计 方 案
该 系统 由上 位机 和 下位 机 构 成 主从 式控 制 系 统： 单片机 Ｓ Ｔ Ｃ ８ ９ Ｃ ５ ４ Ｒ Ｄ＋ 和 数 字 温 度 传 感 器
宏 晶科 技推 出 的 Ｓ Ｔ Ｃ ８ ９系 列单 片 机低 功 耗 、
虚拟仪器技术在温度采集 系统中的应用
许 钢， 林园 胜， 胡天水， 陈 亮
（ 安徽 工程 大 学安徽检 测技 术 与 节能装 置省 级 实验 室 ， 安徽 芜湖 ２ ４ １ ０ ０ ０ ）
摘 要： 针 对 目前 越 来 越 多 的 控 制 系 统 以 个 人 计 算 机 为 控 制 核 心 和虚 拟 仪 器 技 术 的 快 速 发 展 等 特 点 ， 为 了使
０ 引 言
随着 电子 技 术 的快 速 发 展 ， 测 温 的方 法 多 种
基于LabVIEW的四通道温度数据采集系统的设计概要
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。
基于虚拟仪器的分布式温度测控系统设计
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｉ ｐ ｐ ｒ ｄ ｓ ｒｂ ｓ ａ ｄ ｓｒ ｕ ｅ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌ ｙ ｔ ｍ ａ ｅ ｎ ｖｒｕ ｌ ｉ ｓｒ ｍｅ ｔ ｈ ｓ ｒ ｃ ： ｈ ｓ ａ ｅ ｅ ｃ ｉ ｅ ｉｔ ｂ ｔ ｄ ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ｏ ｔ ｓ ｓｅ ｂ ｓ ｄ ｏ ｉｔ ａ ｎ ｔ ｉ ｏ ｕ ｎ ．Ｔ ｅ ｏ ｅ ａｌａ ｃ ｉ ｃｕ ｅ ｏ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌｓ ｓｅ ｉ ｒ ｓ ｎ ｅ ． ｄ ｔ ｈ ａ ｈ ｃ ｍｐ ｎ ｎ ｆｔ ｅ ｓ ｓｅ ｖ ｒ ｌ ｒ ｈ ｔ ｔ ｒ ｆｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ｏ ｔ ｙ ｔｍ ｓ ｐ ｅ ｅ ｔ ｄ Ａｎ ｏ ｔ ｅ ｅ ｃ ｏ ｏ ｅ ｔｏ ｈ ｙ ｔ ｍ，ｉ ｅ ｏ ｔ ｓ ｈ ｒ ｗ ｒ ｏ ｓ ｔ ｔ ｓ ａ ｄ ｓ ｆ ｒ ｅ ｌ ａｉ ｎ ａ ｅ ｅ ｐ ａｎ ｄ ｉ ｅａ ｌ Ａｆ ｒｔ ｅ ｃ ｍｍｉｓｏ ｉ ｇ ｔ ｅ ｓ ｓｅ ｒ ｎ ａ ｄ ａ ｅ ｃ ｎ ｔ ｕ ｅ ｎ ｏｔ ｅ ｒ ａｉ ｔ ｒ ｘ ｌ ｉ ｅ ｎ ｄ ｔ ｉ ｉ ｗａ ｚ ｏ ． ｔ ｈ ｏ ｅ ｓ ｉ ｎ ｎ ， ｈ ｙ ｔ ｍ ｓ ｕ ｓａ ｌ ，ｈ ｓ ｏ ｌｔ ｄ ｍｕ ｔ ｏｎ ｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ｄ ｔ ｃ ｌ ｃ ｉｎ ｎ ｌｓｓ ｃ ｎ ｒ ｌ ｉｐ ａ ，ｓｏ ａ ｅ ｎ ｏｈ ｒ ｔ ｂ ｙ ａ ｃ ｍｐ ｅ ｅ ｌ ｐ ｉｔ ｅ ｅ ａｕ ｅ ａ ａ ｏ ｌ ｔ ，ａ ａ ｙ ｉ， ｏ ｔｏ ，ｄ ｓ ｌ ｙ ｔ ｒ ｇ ａ ｄ ｔ ｅ ｉ ｅ ｏ ｆ ａｕ ｅ ． ｈ ｎ ｉ ａｏ ｓ ｍｅ ｔｔ ｅ ｓ ｓｅ ｒ ｑ ｉ ｍｅ ｔ． ｅ ｔ ｒ ｓ Ｔ ｅ ｉ ｄ ｃ ｔ ｒ ｅ ｈ ｙ ｔ ｍ ｅ ｕ ｒ ｅ ｎｓ
基于LabVIEW的温度采集系统报告.doc
汕头大学工学院二级项目报告项目题目：基于labview的温度采集系统指导教师：庄哲民系别：电子工程系专业：电子信息工程完成时间： 2011年8月1日至 9月10日成绩：评阅人：庄哲民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USB5935数据采集卡，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。
本文首先概述了测控技术和虚拟仪器技术，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中用到的技术，最后一章给出了本设计的前面板图。
关键字：虚拟仪器；数据采集；LabVIEW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[1]。
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。
基于虚拟仪器的温度测量系统
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 Ｌｂｉｗ软件对温度进行测 量 ， 以减少 ａｖ ｅ 可
（１０ ， ｔｔ） ｔ，）Ｅ（， 可直接测得， １ 这样就可 以求出 Ｅ ｔ ）再 （， ， ０
查分度表 即可得 到热端 的温度。
２ 系统硬件 设计
系统 硬件由热电偶 、 信号调 理模 块 、 数据 采集卡 、Ｘ 机 ＰＩ
箱组成 ， 如图 ２ 示。本设计采 用 Ｋ型热 电偶 ， 所 使用 温度范 围为 一 ０ ２ ０℃ 一１ ０ 其输 出电压信号为 ｍ ０ｑ ２ Ｃ， Ｖ级 ， 因此 ， 信 号调理模块 包括信 号 放大 电路 、 波 电路 以及 冷端 补 偿 电 滤 路 。热 电偶测试 的冷 端补偿通常有两种方式 ： 件补偿和软 硬 件补偿 ， 本设计采用软件补偿 的方式 。
（） １
为 了抑制放大器的零点 漂移 ， 一个基 准调节 电路 ， 放 设置 将 大器 的基准电压稳 定在 ５ Ｖ， 减小 放大器 自身引 入 的误差 。
电路 原理图如图 ３所 示。
热 电偶 用于探测 温度 的一 端称 为 “ 端 ” 处 于标 准温 热 ，收 稿 日期 ０ １— ４—０ ２１ ０ ７
路 中形成 电流 ， 温度差越大 ， 电流越大 ， 这种现象称为热 电效
应， 也叫塞 贝克效应 。热 电偶 就是利 用这 一效应 来 工作 的。 如果两个接 点的温度相 同， 则不会产生电流 。
Ａ
热电偶
基于虚拟仪器的多点温度检测控制系统
上 编程 实现 了多点温 度采 集 、 态 图形 显 示 、 储 、 警 、 据 回放 、 制 等功 能 ， 动 存 报 数 控 用较 少的投 入 实
现 了 多点 温 度 检 测 控 制 ， 系统 在 实 验 室 运 行 得 到 了 预 期 的 效 果 。
［ 关键 词 ］ 虚 拟仪 器 ； 温度 采 集 ； 制 ；ａ Ｖ Ｅ 控 Ｌ ｂ Ｉ Ｗ
２ ０年 ９月 ０１ 第２ ４卷 第 ３期 总 ８ １期
北 京联合大学学报 （ 自然 科 学 版 ）
Ｊｕｎ ｌ ｆＢ ｉｎ ｉｎＵｎｖ ｒｉ （ ｔｒｌＳ ｉｎ ｅ ） ｏ ｒ ａ ｏ ｅｊ ｇＵｎｏ ｉｅｓｔ Ｎａｕａ ｃｅ ｃｓ ｉ ｙ
Ｓｅ ． ２ ０ ｐ ０１
Ｖｏ ． ４ Ｎｏ ３ Ｓ １ ２ ． ｕｍ ． Ｎｏ ８１
［ 中图分 类号 ］ Ｔ １ Ｐ ２３
［ 文献标 志 码 ］ Ａ
［ 文章 编号 ］ １ ０ －３ ０ ２ １ ） ３０ ３ －５ ０ ５０ １ （ ０ ０ ０ －０ ３ ０
Ａ ｕ ｔ— ｏ ｎｔＴｅ ｐ ｒ ｔ ｒ ｅ ｓ ｒ ｍ ｅ ｔ ａ ｄ Ｃｏ ｔ ｏ ｙ ｔ ｍ Ｍ ｌｉｐ ｉ ｍ ｅ ａ ｕ ｅ Ｍ ａ ｕ ｅ ｎ ｎ ｎ ｒ ｌＳ ｓ ｅ
对提 高产 品的质 量 、 量 ， 产 降低 消 耗 ， 现 工业 生 产 实
Ｂａ ｅ ｎ Ｖｉｔ ａ ｎｓｒ ｓ ｄ ｏ ｒ ｕ ｌＩ ｔ ｕｍ ｅ ｔ ｎ
ＧＵＯ Ｄａ ｎ
（ ｃ ｏ ｌｏ ｏ ｔ ｌＳ ｉｎ ｅａ ｄ Ｅ ｇｎ ｅｉｇ ｈ ｎ ｏ ｇ Ｕ ｉｅｓｔ，Ｊｎ ｎ ２ ０ ６ ， ｉａ Ｓ ｈ ｏ ｆＣ ｎｒ ｃｅ ｃ ｎ ｎ ｉｅ ｒｎ ，Ｓ ａ ｄ ｎ ｎｖ ｒｉ ｏ ｙ ｉａ ５ ０ １ Ｃｈｎ ）
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
内蒙古科技大学虚拟仪器期末大作业题目：虚拟仪器温度采集系统姓名：王伍波专业：测控技术与仪器学号：1067112240班级：测控10-2班教师：肖俊生时间：2013年6月18日一、设计题目：虚拟仪器温度采集系统二、设计要求：1.连续采集温度信号，并存储2.温度上下限报警功能，上下限可调3.华氏、摄氏可转换显示三、设计思路：该设计是以计算机和单片机数据采集系统为核心，单片机数据采集系统主要完成对温度信号进行数据采集，计算机主要完成温度信号的分析、显示和控制等功能。
设计中采用Intel 公司的89C51 单片机完成数据采集，采用A D 5 7 4 完成数据的A/D 转换。
图2 为AD574 与89C51 单片机的接口电路。
1．设计虚拟前面板温度监测软件设计本系统以labview8.5 作为开发工具。
现以仿真数据为例来讲述系统软件对温度的监测、报警及显示功能。
利用labview8.5编程使温度可以在华氏和摄氏之间随时进行切换，同时对温度实时监测。
当温度超过上限要求时会及时点亮报警灯进行报警并显示每次采集过程中累加的报警次数，报警的上限值可以通过前面板的输入控件改变其值。
采集进度定义为每次采集100 点。
为了防止程序陷入死循环每次采集之间的时间间隔为1000ms。
开始采集后在整个采集过程中可以暂停采集以便随时对温度进行观察。
2、编辑流程图每一个程序前面板都对应着一段框图程序框图程序用LabVIEW 图形编程语言编写．可以把它理解成传统程序的源代码。
框图程序由端口、节点、．图框和连线构成。
其中端口被用来同程序前面板的控制和显示传递数据．节点被用来实现函数和功能调用．图框被用来实现结构化程序控制命令．而连线代表程序执行过程中的数据流．定义了框图内的数据流动方向3、运行检验检验是否能够完成系统的功能．改变相应参数进行进一步验证．以方便根据实际情况修改设计．从而方便实际器件的设计、调试。
4、功能描述创建一个VI程序模拟温度测量：把创建的温度计程、序T(hermometerVI1作为一个子程序用在当前新建程序里．先前的温度计子程序用于采集数据．而当前的程序用于显示温度曲线．并在前面板上设定测量次数和每次测量间隔的延时；再创建一个新VI程序，进行温度测量，并把结果在波形图表上显示：利用新创建的VI程序．再输入新的字符串；据采集过程中。
实时地显示数据；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(此处只使用摄氏温度单位)：修改TemperatureAnalysis．VI DemoReadVohageVI程序以检测温度是否超出范围．当温度超出上限(High Limit)时，前面板上的LED点亮，并且有一个蜂鸣器发声。
5、设计过程创建一个VI程序模拟温度测量假设传感器输出电压与温度成正比。
例如．当温度为70时，传感器输出电压为0．7V。
本程序也可以用摄氏温度来代替华氏温度显示。
本程序用软件代替了DAQ数据采集卡使用Demo ReadVoltage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。
1）、用Fne菜单的New选项打开一个新的前面板窗口把温度计指示部件放入前面板窗口．在前面板窗口的空白处点击鼠标键．然后从弹出的Numeric子模板中选择Thermometer：在文本框中输入“温度计”．再点击鼠标键按钮；重新设定温度计的标尺范围为0．0到100．0；使用标签工具A。
双击温度计标尺的10．0，输入 100．0。
再点击鼠标键或者工具栏中的V按钮在前面板窗口中放人竖标．从弹出菜单中选择EditIcon功能。
双点选择工具，并的Boolean子模板中选择VerticalSwitch．在文本框中输入“温度值单位”。
再点击鼠标键或者工具栏中的V按钮；使用标签工具A。
在开关的“条件真”(true)位置旁边输入自由标签“摄氏”。
再在“条件假”(false)位置旁边输入自由标签“华氏”创建的虚拟前面板如图1所示图12）从Windows菜单下选择ShowDiagram功能打开框图程序窗口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：(1)DemoReadVoltageVI程序(Tutorial子模板)。
该程序模拟从DAQ 卡的0通道读取电压值：(2)(2)Muhiply(乘法)功能(Numeric子模板)。
该程序用于将读取电压值乘以100．00．以获得华氏温度：(3)(3)Subtract(减法)功能(Numeric子模板)。
该程序用于从华氏温度中减去32．0．以转换成摄氏温度；(4)(4)Divide(除法)功能(Numeric子模板)。
该程序用于把相减的结果除以1．8以转换成摄氏温度：(5)（5）Select(选择)功能(Comparison子模板)。
取决于温标选择开关的值。
该功能输出华氏温度 (当选择开关为false)或者摄氏温度(选择开关为Ture)数值；(6)数值常数。
用连线工具，点击希望连接一个数值常数的对象．并选择CreateConstant功能。
若要修改常数值。
用标签工具双点数值，再写入新的数值；(7)字符串常量。
用连线工具．点击希望连接字符串常量韵对象．再选择CreateConstant功能。
要输入字符串．用标签工具双击字符串，再输入新的字符串；使用移位工具(Positioningtoo1)．把图标移至图示的位置．再用连线工具连接起来。
DemoReadVohageVI子程序模拟从数据采集卡的0通道读取电压．程序再将读数乘以100．0转换成华氏温度读数．或者再把华氏温度转换成摄氏温度。
图2 框图程序如图3) 创建图标和端口。
把创建的温度计程序(Ther-rnometerVI1作为一个子程序选择前面板窗口．使之变成当前窗口，并运行VI程序。
点击连续运行按钮。
使程序运行于连续运行模式；再点击连续运行按钮。
关闭连续运行模式。
创建图标Tempf此图标可以将现程序作为子程序在其他程序中调用)。
创建方法如下：在面板窗口的右上角的图标框中点击鼠标．从弹出菜单中选择EditIcon功能。
双点选择工具，并按下Delete键．消除缺省的图标图案。
用画图工具画出温度计的图标。
使用文本工具写入文字。
双击文本工具把字体换成SmallFont。
当图标创建完成后，点击OK以关闭图标编辑。
生成的图标在面板窗口的右上角。
创建联接器端口：点击右上角的图标面板，从弹出菜单中选择Sh0wConnect0r功能。
LabVIEW将会根据控制和显示的数量选择一种联接器端口模式。
在系统中，只有两个端口．一个是竖直开关．另一个是温度指示把联接器端口定义给开关和温度指示。
使用连线工具．在左边的联接器端口框内按鼠标键，则端口将会变黑。
再点击开关控制件．一个闪烁的虚线框将包围住该开关。
现在再点击右边的联接器端口框，使它变黑。
再点击温度指示部件。
一个闪烁的虚线框将包围住温度指示部件．这即表示着右边的联接器端口对应温度指示部件的数据输入。
如果再点击空白外。
则虚线框将消该失．而前面所选择的联接器端口将变暗，表示已经将对象部件定义到各个联接器端口。
注意：LabVIEW的惯例是前面板上控制的联接器端口放在图标的接线面板的左边，而显示的联接器端口放在图标的接线面板的右边。
也就是说．图标的左边为输入端口而右边为输出端口确认当前文件的程序库路径为Seminar．LLB．用文件菜单的SAVE功能保存上述文件．并将文件命名为Ther- mometer．Vi。
现在．该程序已经编制完成。
它可以在其他程序中作为子程序来调用．在其他程序的框图窗口里，该温度计程序用前面创建的图标来表示。
联接器端口的输入端用于选择温度单位．输出端用于输出温度值。
关闭该程序。
4)创建一个新vI程序．进行温度测量．打开一个新的前面板窗口．在里面放一个竖直开关 (在Boolean逻辑部件子模板)．给该开关标注为“En．able”你可以用该开关来开始／停止数据采集；在前面板内再放置一个趋势图 (Graph子模板中的Waveform Chart)．标注为“温度历史趋势”。
该图表将实时地显示温度值；由于趋势图将它的图标注解plot自动地标注为“ plot0”。
你可以用标注工具将其重新标注为 T“emp”；因为趋势图用于显示室内温度．需要对它的标尺进行重新定标。
将Y轴的“10”改为“90”，而将“0．0”改为“20”；此时暂时不要创建模式转换开关．而是从框图程序窗口创建前面板的部件。
图3前面板部件5）、打开框图程序窗口，从结构(Structure$)工具模板选择条件循环结构“WhileIx,op”放人框图程序窗口．调整该条件循环框的大小．把先前从前面板创建的两个节点放人循环框内。
放人其它的框图程序对象。
ThermometerVI．这个VI程序是前面创建的．从SemiBar．LLB中调出f从 SelectaVI子模板)。
按照上图的框图程序连好线。
创建模式开关把连线工具放在TheriBometerVI的Mode输入端口上．按鼠标右键并选择CreatCon~o1．这样就可以自动创建模式转换开关．并将它与TherlnometerVI子程序相连线，再转换到前面板窗口，将模式转换开关的位置重新调整。
在前面板窗口，使用标注工具．双击模式开关的“OFF”标签，并把它转换成“华氏”．再把“ON”标签转换为“摄氏”。
要转换开关状态，使用操作工具(Operating Too1)。
将模式开关设置为ON状态．运行该VI程序。
要停止数据采集，点击Enable开关．使其状态变为OFF．循环结束。
修改Enable开关缺省设置．使运行vI程序时不必每次打开该开关。
运行该程序，把开关点击为Stop状态以停止数据采集。
开关将变为OFF状态，但当条件循环结构再次读取其数值时，它又会变成ON状态。
图4温度测量框图程序若在运行程序时．希望它以一定的时间间隔．例如一秒钟一次或者一分钟一次来采集数据就可以WaitUntilNextms,Multiple功能(在Time&Dialog子模板)来满足上述条件该功能模块可以保证循环间隔时间不少于指定的毫秒数。
如图5所示．使vI程序采样间隔为500毫秒则可使用Time&Dialog子模板中的WaitUntil Nextm,sMultiple功能．再加上时间常数 NumericCon． stant．把它设置为500。
关闭并保存上述程序，文件名为TemperatureMon图5温度测量框图程序利用前面创建的新vI程序，在数据采集过程中．实时地显示数据当采集过程结束后．在图表上画出数据波形．并算出最大值、最小值和平均值。
6）、打开创建的TemperatureAnalysisV．I程序按照下图所示修改前面板。