基于虚拟仪器平台的凸轮检测数据处理系统的设计毕业论文Word下载.docx

1、二是利用Lab Windows/CVI与武汉亚为科技的USB Adio模块实现数据传输，通过另一台检测装置对数据的处理。实践表明该方案对于数据管理切实可行。关键字：虚拟仪器；设备驱动、数据库 USB AdioAbstractPrevious analysis of data processing, the high cost will still exist and flexibility in faults. This paper research topic is combined with factory production requirements, the design of de

2、tection data processing based on virtual instrument system. Not only can improve the flexibility and reduce the cost more has the advantages of real-time performance.Factory machinery production, usually to CAM mechanical testing, then will produce large amounts of data, and many times for the same

3、model or parameter detection. It will cause waste of time, again, a long time with the machinery and equipment also want to test, if there are no parameters for reference, may hold up production. This design mainly by the two task to solve these problems, one is to process the data detected by CAM,

4、research in Lab Windows/CVI platform can call on Microsoft Access the data stored on the storage of historical data and read and write new data. 2 it is using Lab Windows/CVI and RS232 serial interface for data transmission, through another testing device for data processing. Practice shows that the

5、 scheme for data management is feasible.Key words: virtual instrument; Device drivers, and the database，USB Adio第1章 绪论1.1题目介绍20世纪80年代以后,电子技术和计算机技术的高速发展催生了新的对数据处理的方法、理论和仪器的出现。这些新的仪器技术在许多方面冲破了传统仪器的概念,测量仪器的功能开始发生了质的变化,在这种背景下,虚拟仪器应运而生。虚拟仪器借助于计算机的软硬件平台建立的测试与控制系统。通过虚拟仪器,用户可以根据自己的需求设计自己所需的仪器系统并对检测出来的数据进行处理

6、,仅仅通过修改软件就能改变仪器功能,以满足多种多样的应用需求。Lab Windows/CVI是虚拟仪器语言中应用最普遍的、最有代表性的软件平台。Lab Windows/CVI以C语言为基础,采用图形化的编程方式,无须掌握复杂的编程技巧便可完成程序设计,操作简便却功能强大,能够满足用户进行数据采集、数据处理、数据分析和数据存储的需求。设计具有高精度、灵活性、可移植性、有强大的分析处理及存储能力的数据分析系统具有实际意义。通过对虚拟仪器的了解和研究,本文提出了基于虚拟仪器平台的凸轮检测数据数据处理系统的设计。文中首先对虚拟仪器的原理、特点、应用进行了分析,在此基础上阐述了数据采集系统的设计思想,并

7、分别给出了系统设计的软件平台与数据调用和利用串行接口实现检测装置对Lab Windows/CVI数据访问。软件设计在NI公司开发环境下进行。作者利用Lab Windows/CVI编写了系统的应用程序,实现了包括数据采集、数据处理与分析、数据显示与存储在内的多个模块的功能,实现了对信号的滤波等处理,界面直观。1.2 虚拟仪器对检测数据处理的演变与发展传统的电子测量仪器、测试系统由信号采集、数据处理与分析和处理结果的最终显示三部分组成放在一个仪表机箱内，这三部分都是用电子线路来实现的，即都是采用硬件来实现的。传统仪器经历了从模拟仪器到数字化仪器的变革，随着现代科学技术和生产的不断发展，测试项目日益

8、增多，测量范围日渐扩大，对测试系统在精度、速度及功能方面有了更高的要求，这就促使我们要不断的改进和完善测量仪器和测试方法，组建自动测试系统，使测试仪器逐步向智能化、自动化和虚拟化发展演变。智能仪器是将微处理器置入测试仪器，使其能进行自动测量，并具有一定的数据处理能力。它的全部功能都是以硬件的形式存在，并通过键盘和鼠标来实现。近年来的一些智能仪器由于语音技术的应用实现了测量结果的自报功能，有的增加了触摸屏功能，但无论是开发还是应用，都缺乏灵活性。随着计算机技术、数字信号处理技术的进步，实现各种信号处理功能的软件算法精度越来越高，速度越来越快，在仪器的数据处理与分析部分，用软件代替硬件成为可能，即

9、算法代替电子线路，能够实现传统仪器的信号处理功能。同时，处理结果的最终显示原本就是计算机的长项，这样吧传统仪器的后两部分用计算机软件来实现而不再采用硬件来实现，就形成了所谓的虚拟仪器。但是虚拟仪器的面板显示在计算机的屏幕上，仪器的操作是通过鼠标选中不同的按键和旋钮来完成的。根据实际生产的需要，采用不同的软硬件组合，用户就能在屏幕上定义自己的仪器，生成各种不同仪器面板。传统的独立仪器由制造商来定义它的功能，而虚拟仪器完全由用户自己来定义仪器的功能，虚拟仪器是一种功能意义上的仪器是传统仪器观念的一次巨大变革，将代表仪器未来发展的一个重要方向。目前，虚拟仪器的应用受到了一定的限制。这是因为面向微波、

10、通讯等领域的专用测试仪器，包括通用仪器的高端产品一直以来是台式仪器垄断着市场，相应的模块仪器产品为数不多。不过，近年来已有多家仪器厂商正在研制、开发面向测试高端领域的宽带、高速、复杂的模块化仪器。由于虚拟仪器本身是以计算机为平台，具有方便、灵活的互联能力，随着通信技术、总线技术和网络化虚拟仪器的出现是一种必然。除了必要的硬件接口支持，虚拟仪器软件开发平台使用户可以借助Windows系统远程桌面、Lab Windows/CVI串口通信，可实现远程测试、诊断和维修。1.3主要任务本次设计的目的是对出厂机械凸轮检测出来的数据进行处理。设计中的凸轮检测是以盘形凸轮为例。如果产品存在不合格，长时间运作会

11、使电动机瘫坏，甚至使工作人员得不到人身安全。数据是通过盘形凸轮检测装置检测出厂机械获得的，并将数据送入微机RAM内存储，进行转换。能够实现存储在Access中，并能通过Lab Windows/CVI调用函数。然后通过波形图的比较，如果波形有较大的差异，这时就需要工作人员进行对机械的重新维修。最后利用USB ADIO模块实现一台检测装置对计算机数据的访问并实现数据处理功能，这就是我们常说的远程控制，这样就不必看着电脑点着鼠标。方便切快捷的实现功能。第2章 工作内容2.1工作内容与实施步骤本次设计主要从三个方面着手，第一是Access对采集来的数据进行存储，我利用检测到的数据进行整理，对两个数据进

12、行存储一个是极坐标的角度，另一个是极径。极坐标角度的范围是0360度。利用参数公式运算，得到升程值。将获得的数据存储到Access中。对于数据库的存储，最新的数据库管理系统（DBMS）是将数据保存在表的形式。通过记录和字段的表结构构成二维形式实现字段（包括:记录称为行,称为列）。数据库中每个表必须有一个唯一的名称，每个表中字段也必须有一个唯一的名称。每个领域都有其自己的数据类型,程序必须明确所有字段的数据类型,可以指定程序中的一个字段对应类型的变量,不然访问数据库数据类型会有不匹配错误的发生。使用Microsoft Access创建数据库比较简单,具体实现步骤如下:打开软件,创建一个空数据库,

13、名为TestData.MDB,然后用表设计,创建一个数据库表。将需要创建一个表的列名依次填在写字段名称中,如极坐标角度，极径。并且根据数据填写的指定数据类型。如果需要对字段进行说明,则在最右边一列添加必要的说明文字。每个字段的属性有一系列需要设置,如字段大小、格式和默认值。用户可以根据需要进行设置。新创建的数据没有任何记录在表中,开始测试后,测试程序获得的数据将填写相应的表格中。下面将进行第二方面设计。利用虚拟仪器Lab Windows/CVI设计出来的界面，对存储在Access中的数据进行调用。Lab Windows/CVI并没有直接通过标准函数库提供数据库的操作函数，也没有在工具包中包含数

14、据库的驱动器。要在Lab Windows/CVI的环境下使用数据库，必须先安装CVI SQL Tookit工具包。工具包中一共包含了11个子类的函数库，这些数据库编程API使Lab Windows/CVI编写的上层应用程序对数据库的访问得以实现。对界面编程的具体步骤为：制定程序设计的基本方案。根据任务确定程序的基本框架，其中包括程序界面和程序中所需要的函数等。创建用户图形界面。更具第一步制定的方案创建用户图形界面及回调函数名。程序源代码的编制。让计算机生成程序代码及回调函数的基本框架。添加函数代码，完成代码的编制工作。工程项目的完成。编译并调试程序，把头文件，用户图形界面文件，源代码文件添加到

15、项目文件中去，完成整个程序的编制。虚拟仪器将接收到信息，并且将获得数据转化为波形的形式在界面中显示，接下来就是对数据进行分析，并设计出利用USB ADIO模块实现计算机与检测装置的互联。也就说，通过一台检测装置，利用串行接口，将计算机内的数据传输到检测装置中，这时的检测装置也能够实现数据以波形图显示。本人的计算机是联想G470版，只有USB端口和VGA端口。图2-1 USB Adio模块2.2设计流程图本次设计的具体流程图如图所示：USB调用数据一台计算机中LabVIEW虚拟仪器存储于access中的相关数据检测设备图2-2 设计流程图第3章 凸轮检测数据的提取与存储3.1凸轮检测装置3.1.1 检测系统的构成 检测系统是由三部分组成：凸轮实验台；传感器；A