基于LABVIEW的温湿度检测器上位机设计Word格式.docx

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关键词：

labview，温湿度，检测

DesignoftemperatureandhumiditydetectorhostcomputerbasedonLABVIEW

ABSTRACT

Withthecontinuousprogressofscienceandtechnology,measurementandcontroltechnologytoamoreautomated,intelligent,digitalandnetwork.Theclosecombinationofthecomputerandthetoolsofproductionisanimportantdirectionofthedevelopment.AmericanNIcompanydevelopeddevelopedbyLabVIEWvirtualinstrumenthasthepowerfuldataprocessingability,hasthegoodman-machineinterfacedesign,cangivefullplaytothecomputerfunction,cancreatepowerfulinstrumentstoachieveacommoninstrumentcanrealizethefunction.

Advantages,withthegradualdevelopmentofthemeteorologicalservice,meteorologicalfactorsmeasureddataalsointoautomation.Temperatureandhumidityaretwoimportantparameters,directlyaffectsthenormalproductionandlifefor.Therefore,itisnecessarytocarrytheeverydetection,thedesignwithvirtualinstrumenttechnologyiseasytodevelop,flexibilityandconvenientuseetc.,combinedwiththetraditionalmeasurementsystem,basedonLabVIEWsoftwaredesignamulti-channeltemperatureacquisitionandmultiplehumiditysignaloftemperatureandhumiditydetectionsystem,withatemperatureandhumiditydatadisplay,waveformdisplay,temperatureandhumidityoverrunalarmfunctionsandsimpleoperation.

Thissystemusesthetemperatureandhumiditysensors,willbecollectedbythetemperatureandhumidity,inthesupportofcomputersoftware,automaticacquisitionandautomaticprocessingandotherfunctions.

KEYWORDS:

:

LabVIEW,temperatureandhumidity,detection

58

目录

摘要 1

第一章绪论 7

1.1设计的背景及目的 7

1.2研究现状 9

1.3论文构成及研究内容 12

第二章系统总体方案设计 13

2.1系统功能 13

2.2系统组成框图 16

2.2.1前面板的组成 16

2.2.2数据采集和数据库 16

2.2.3报警系统 16

2.2.4总体实现过程 17

2.2.5章节小结 17

第三章LabVIEW语言及功能简介 18

3.1LabVIEW语言概述 18

3.1.1LabVIEW语言的特点 18

3.2虚拟仪器的软件开发平台labview 19

3.2.1labview的基本功能：

20

3.2.2用于过程控制和工业自动化系统用监控和数据采集的通用工具 21

3.2.3使用内嵌库来完善应用程序 21

第四章基于LabVIEW的温度采集系统 22

4.1数据采集系统的结构原理 22

4.1.1数据采集系统的分类 22

4.1.2数据采集系统的基本功能 22

4.2数据采集系统设计的基本原则 22

4.2.1硬件设计的基本原则 22

4.2.2软件设计的基本原则 23

4.3上位机监控界面前面板的设计 23

4.3.1前面板的设计 25

4.3.2温湿度设定模块 25

4.3.3温度预警模块 26

4.3.4温度显示部分 27

4.3.5实时温度曲线模块 27

4.3.6温湿度报警历史模块 28

4.4程序后面板的介绍 29

4.5超限报警 31

第五章程序的调试 32

5.1程序的运行 32

5.2程序调试技术 32

5.2.1找出语法错误 32

5.2.2设置程序高亮度运行 32

5.2.3单步执行 32

5.2.4.断点 33

5.2.5.探针 33

第六章总结及展望 34

致谢 36

参考文献 37

外文文献：

39

第一章绪论

1.1设计的背景及目的

伴随着科学技术的不断进步，计算机技术的飞快发展，传统的测量仪器己经不能满足现代监测系统的要求，美国国家仪器公司（简称NI）率先提出了虚拟仪器的概念，它彻底打破了传统仪器由生产厂家定义生产的规则，用户无法改变的模式，从而在测控仪器领域发生了一场巨大的革新。

20世纪90年代初在我国兴起了一场对虚拟仪器开发和应用的热潮，现在已运用到航空、航天、通信、医疗、电力、石油勘探、铁路建设等行业，并得到了非常广泛的应用，在未来市场潜力非常巨大。

虚拟仪器是目前测控领域的技术热点，它代表了未来测控仪器技术的发展方向。

虚拟仪器是一种全新的通过应用程序将通用计算机与功能模块硬件结合在一起的测控仪器系统。

普通用户可以通过操作显示器友好的图形界面从而操作计算机，完成对被测量的数据采集、分析、处理、显示、存储等一系列测试工作，就如同操作一台自行定义与设计的专用传统仪器一样。

随着以计算机和网络为代表的信息技术的快速发展，基于计算机软件平台的这种测量系统被广泛的运用到各行各业中，“软件就是仪器”，这种思想被广泛的认同和实践。

虚拟仪器（VI）是一种以计算机技术和传统的仪器技术相结合的产物，是测控仪器发展的一个重要方向[4]。

LabVIEW是一种基于图形化编程语言的虚拟仪器软件的开发工具[5]。

本篇文章重点介绍了LabVIEW的界面和运用，并设计了一套以虚拟仪器的数字化为基础的温度测量和控制的系统，系统的阐述了该系统在开发过程中数据的采集和软硬件的设计所遇到的问题和解决方法，虚拟仪器设备可以由使用者自己定义，这意味着可以根据自己的需要，自由地组合计算机平台，硬件（包括传统仪器），软件，以及可以各种实各种现应用所需要的不同附件。

这种灵活性在以前的由供应商定义，功能固定，独立的传统测控仪器上是很难达到的。

常用的数字万用表，示波器，信号发生器，数据记录仪，以及温湿度和压力监控仪器就是这种传统仪器的代表。

传统仪器设备向虚拟仪器设备的转变过程，为现代实验设备带来了更多实际利益，同时也不断促进着实验手段不断更新。

虚拟仪器的主要特点有：

尽可能采用通用的硬件，各种仪器的差异主要是软件；

可充分发挥计算机的能力，有强大的数据处理功能，可以创造出功能强大的仪器；

用户可以根据自己的需要定义和制造各种仪器，并且购置费用低、可重复利用；

技术更新非常快、开发与维护费用较低、系统开放、方便与外设、网络连接[6]。

因此，基于虚拟仪器的控制系统的设计理念应运而生，与传统的温湿度测控系统相比较，本系统使用更加简单方便，便于技术升级与更新，系统的使用及维护费用极低，同时具有极高的可靠性，性价比比以前更高。

可以在提高现在温湿度控制的整体水平方面发挥更大的作用。

温室大棚里的植物在生长过程中，由于环境、气候和通风条件等因素的变化，大棚内的温度或湿度会发生异常，这极易造成农作物的腐烂或发生虫害，影响其生长发育。

同时植物在生长过程中还会受到大棚中气体、微生物以及其他虫害等因素的影响。

为保证温室大棚具有一个适合的温湿度环境，有必要对大棚内的温度，包括大棚里面的湿度进行监测，所以设计出一个简单方便的温湿度检测系统具有十分重要的意义。

传统的温湿度检测方法是采用有线的传输模式，这种模式下的设备灵活性不强，生产成本较高，操作非常麻烦。

并且传输信号很容易收到电磁信号的干扰，信号很容易衰减，形成测量误差。

有提出用SHT11组成的单点温湿度检测系统，但是不能实现多个点的同时测量[1]；

有提出了一种较高精度的无线测量技术，并且采用两级网络的架构实现无线测量，但是系统的节点增多了，网络比较复杂，并且系统的成本偏高[2]；

还有提出运用MSP430设计基于ZigBee的无线温度测量，实现了可以根据所需要的多点无线测量，但是无法实现历史记录的查询和进行对比分析[3]。

针对上述的几种系统的不足之处，设计一种基于LabVIEW的温湿度检测系统，通过VISA对数据进行采集和传输，实现对温湿度数据进行采集、传输、分析、显示与存储等功能。

1.2研究现状

20世纪70年代，因为个人电脑技术的出现，人们开始考虑运用电报来处理从传统仪器测量出来的数据，同时GPIB技术也逐渐发展起来，促进了IEEE488.2标准的诞生；

20世纪80年代，随着计算机技术的进一步发展，计算机主板上有了多个扩展槽，，并且出现了可以插在计算机里的数据采集卡，这样的系统可以进行一些简单的数据采集工作，然后将采集到的数据交由计算机软件进行处理，这就是虚拟仪器技术；

20世纪90年代，计算机总线技术的速度进一步提高，PCI总显的数据传输速率达到了132Mbps，1996年底，NI公司在PCI数据总线的基础上提出了第一代PXI