【正文】 擬儀器。經(jīng)過十多年的發(fā)展，VXI系統(tǒng)的組建和使用越來越方便，尤其是組建大、中規(guī)模自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)以及對(duì)速度、精度要求高的場(chǎng)合，并有其他儀器無法比擬的優(yōu)勢(shì)。虛擬儀器系統(tǒng)是一種由計(jì)算機(jī)操作控制的模塊化儀器系統(tǒng)，主要由通用儀器硬件平臺(tái)和應(yīng)用軟件兩大部分構(gòu)成。無論哪種VI系統(tǒng)，都是將儀器硬件搭載到PC機(jī)或工作站等各種計(jì)算機(jī)平臺(tái)加上應(yīng)用軟件而構(gòu)成的。2)GPIB系統(tǒng):以GPIB標(biāo)準(zhǔn)總線儀器與計(jì)算機(jī)為儀器硬件平臺(tái)組成的虛擬儀器測(cè)試系統(tǒng)。無論上述哪種VI系統(tǒng)，都是通過應(yīng)用軟件將儀器硬件與通用計(jì)算機(jī)相結(jié)合。它包含兩個(gè)方面的程序:1)實(shí)現(xiàn)虛擬面板功能的前面板軟件程序。NI的虛擬儀器的開發(fā)平臺(tái)助LabVIEW作為目前國(guó)際上唯一的編譯性圖形化編程語(yǔ)言，把復(fù)雜的語(yǔ)言編程簡(jiǎn)化為用菜單或圖表提示的方法選擇功能，并用線條把各種功能連接起來的圖形編程方式。2)LabVIEW不僅是一種圖形化的編程語(yǔ)言，更是一種圖形編程環(huán)境。4)LabVIEW具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析功能。 采集器由單片機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成。流量傳感器用以檢測(cè)熱媒的流量，兩只溫度傳感器分別測(cè)量供暖裝置的進(jìn)水溫度和回水溫度。引入修正系數(shù) K 是因?yàn)檫M(jìn)水（或回水）溫度不同，即使在進(jìn)回水溫差相同的條件下，從流進(jìn)系統(tǒng)等量熱水中獲得的熱量也是不同的，此外相同體積的比重是隨水溫變化的。因此,系統(tǒng)中熱交換的熱量的兩個(gè)參數(shù) V 和ΔT 都是變量,其大小應(yīng)由積分計(jì)算得到,即()實(shí)際測(cè)量時(shí),假設(shè)測(cè)量的時(shí)間間隔 dt 很小,則水溫變化也很小,可近似認(rèn)為溫差ΔT 為一定值,因此積分計(jì)算可由累加和求得：()()——第 i 次測(cè)量的瞬時(shí)流量；——第 i 次測(cè)量的瞬時(shí)溫差——第 i 次測(cè)量的瞬時(shí)用熱量； Q——n 次測(cè)量所得的累積用熱量實(shí)際測(cè)量時(shí)，可以定時(shí)間間隔 dt 進(jìn)行測(cè)量，也可以定瞬時(shí)流量進(jìn)行測(cè)量，第二種方法具體來講就是當(dāng)流量測(cè)量?jī)x計(jì)量到一定量的水量流過時(shí)就對(duì)進(jìn)、回水管道中的水溫之差進(jìn)行一次測(cè)量，按式()計(jì)算出 ，并對(duì)累計(jì)用熱量進(jìn)行一次累加計(jì)算，一定的水量可由程序設(shè)定。兩者之間的關(guān)系是：()根據(jù)計(jì)算流體數(shù)量的辦法或單位不同，可分為質(zhì)量流量(表示為 ，單位為 Kg/h)和體積流量(表示為 ，單位為)。流量測(cè)定大致可分為兩大類，即直接測(cè)定流量的方式和先求流速再通過流速乘以橫截面積來求流量等方式。(2)容積式傳感器以單位時(shí)間內(nèi)所排出流體的固定容積的數(shù)量作為測(cè)量依據(jù)，有橢圓齒輪式、活塞式、腰輪和刮板式流量傳感器等。利用超聲波在流體中的傳播特性來測(cè)量流體的流速和流量，通常測(cè)量超聲波在順流與逆流中的傳播速度差。（2）、電磁流量傳感器電磁流量傳感器是測(cè)量導(dǎo)電性流體流量的傳感器。它是工業(yè)生產(chǎn)中測(cè)量流量最成熟、最常用的傳感器。由于機(jī)械式流量傳感器的啟動(dòng)流速小，故量程比(Qmax：Qmin)可達(dá) 40：1 甚至 480：1。3)安裝維修方便：機(jī)械式傳感器安裝時(shí)，直管段要求較低，可以選擇水平或垂直位置安裝。由于流量測(cè)量?jī)x需安裝在每個(gè)暖氣用戶家中的供暖管道上，要考慮到成本及工藝等問題。量程大，計(jì)量準(zhǔn)確，靈敏度高，低啟動(dòng)水流性能，低壓頭損失，可靠耐用，調(diào)整維修簡(jiǎn)易方便。(2)利用液體或氣體在定容下熱脹冷縮后的壓力變化或液體的飽和蒸氣壓力隨溫度變化的特性，如充液、充氣和充蒸氣的壓力表式溫度傳感器。如PN 結(jié)溫度傳感器和集成溫度傳感器(半導(dǎo)體集成電路溫度傳感器)等。其電阻隨溫度變化而變化，通過測(cè)量其電阻得到與其對(duì)應(yīng)的介質(zhì)的溫度值。（）式中 K 為玻爾茲常數(shù)，q 為電子電荷絕對(duì)值。其具有較高的測(cè)量精度和靈敏度，便于信號(hào)的遠(yuǎn)距離傳送，適宜于低、中溫的測(cè)量。其缺點(diǎn)為價(jià)格較貴。本系統(tǒng)既用于集中供冷又用于集中供熱，因此選用鉑電阻溫度傳感器。系統(tǒng)采用 PT 1000 (0℃時(shí)電阻即 Ro 為 1000Ω)型鉑電阻溫度傳感器。采用美國(guó)公司生產(chǎn)的AT89C52微處理器芯片，由 CPU主系統(tǒng)、溫度數(shù)據(jù)采集通道、流量脈沖數(shù)據(jù)采集通道、通信接口、系統(tǒng)監(jiān)控、電源、地址模塊、顯示等模塊構(gòu)成。流量傳感器選用脈沖流量表，磁感體為干簧管。在本設(shè)計(jì)中，為了方便設(shè)計(jì)，統(tǒng)一用設(shè)計(jì)的+5V電源，電源電路由電源變壓器，橋式整流器件，濾波電容，固能保護(hù)器件，TVS的重 電源電路參數(shù)為額定斷態(tài)工作電壓，額定斷態(tài)工作電壓要大于正常工作的最高電壓。采用三線接口與CPU進(jìn)行同步通信，并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或RAM數(shù)據(jù)。 DS1302與單片機(jī)的連接. AT24C512與單片機(jī)的連接因系統(tǒng)中要求存放大量的數(shù)據(jù)，擴(kuò)充了一片EEPROM，型號(hào)為AT24C512，串行存取的，其容量為64KB。 智能熱能表軟件設(shè)計(jì)智能熱能表軟件設(shè)計(jì)分主程序、定時(shí)中斷子程序、串行通信中斷子程序，定時(shí)中斷子程序完成的任務(wù)有實(shí)時(shí)時(shí)鐘、流量測(cè)量、溫度測(cè)量以及各種定時(shí)任務(wù)，串行通信中斷子程序完成熱能表和集中器之間的數(shù)據(jù)傳輸任務(wù)，而主程序則檢測(cè)各項(xiàng)標(biāo)志，完成各項(xiàng)任務(wù)的后續(xù)處理。初始化開始通信標(biāo)志=1？定時(shí)或?qū)崢?biāo)志=1？否否 是 是顯示子程序通信后續(xù)處理保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)延時(shí)標(biāo)志=1？計(jì)數(shù)時(shí)間到？否否是是延時(shí)計(jì)數(shù)加1計(jì)數(shù)清零恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)返回圖 定時(shí)中斷子程序保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)RB=1否數(shù)據(jù)接收標(biāo)志=1？否是接收的地址和自己的地址相等嗎？是否否每位數(shù)據(jù)接收正確嗎？是數(shù)據(jù)等于結(jié)束位？是否數(shù)據(jù)接收標(biāo)志=1是通信標(biāo)志？恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)返回6遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)通信設(shè)計(jì) 通信實(shí)現(xiàn)目標(biāo)遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)采用集散型測(cè)控系統(tǒng)的形式:智能化物業(yè)管理中心的PC機(jī)作為上位機(jī)可以按照設(shè)定的抄存項(xiàng)目、起始時(shí)間和時(shí)間間隔，定時(shí)抄收存儲(chǔ)在采集器中的凍結(jié)數(shù)據(jù)或?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)，可以打印成報(bào)表，也可以生成數(shù)據(jù)文件提交給其它應(yīng)用系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)管理，采集器作為下位機(jī)接收上位機(jī)發(fā)來的命令。在實(shí)時(shí)控制和管理系統(tǒng)中，各處理器之間的通信一般都采用串行方式?，F(xiàn)有的串行通信接口包括RS23RS422A、RS4820mA電流環(huán)、I2C總線等幾種。為此，RS232規(guī)定+3——+15V之間的任意電壓表示邏輯“O”電平，3——15V之間的任意電壓表示邏輯“l(fā)”電平。2～177。在RS422A的基礎(chǔ)上進(jìn)行了擴(kuò)展。3)傳送距離遠(yuǎn)，采用雙絞線，在不用調(diào)制解調(diào)器的情況下，當(dāng)傳遞速率為100KbPs，若傳輸速率下降，則傳送距離可以更遠(yuǎn)。該通訊接口的最大優(yōu)點(diǎn)是低阻傳輸線對(duì)電氣噪聲不敏感，而且易于實(shí)現(xiàn)光電隔離。總線上數(shù)據(jù)傳送的最高速率為400kbPs。主從之間采用半雙工方式通信。當(dāng)工作人員進(jìn)入主系統(tǒng)后，軟件將并行執(zhí)行各個(gè)子循環(huán)。 選項(xiàng)卡前后面板數(shù)據(jù)采集模塊是將采集器中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)通過串口傳輸?shù)轿飿I(yè)管理中心PC機(jī)中，本設(shè)計(jì)為了更好地進(jìn)行數(shù)據(jù)演示，利用LabVIEW中能產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)的控件（如圖所示）作為三個(gè)數(shù)據(jù)（入水溫度，出水溫度，累積熱量）的數(shù)據(jù)源，并利用可獲取系統(tǒng)當(dāng)前時(shí)間的控件獲取時(shí)間，利用for循環(huán)和while循環(huán)嵌套來循環(huán)采集數(shù)據(jù)。由于數(shù)據(jù)量較大，且類別繁雜，故采用Access數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行組織和管理。利用這種方式進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)訪問需要用戶對(duì) Microsoft ADO控件以及SQL語(yǔ)言有較深的了解，并且需要從底層進(jìn)行復(fù)雜的編程才能實(shí)現(xiàn)。它通過 Microsoft ADO控件和SQL結(jié)合來完成數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問，將復(fù)雜的底層ADO及SQL操作封裝成一系列的 LabSQL VIs，使用時(shí)只需在程序中調(diào)用這些VI，就可以完成對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的管理操作。SQL作為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中的一種通用的結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言，它的主要功能就是同各種數(shù)據(jù)庫(kù)建立聯(lián)系，進(jìn)行溝通。通過LabSQL幾乎可以訪問任何類型的數(shù)據(jù)庫(kù)，執(zhí)行各種查詢，對(duì)記錄進(jìn)行各種操作。 LabVIEW函數(shù)選板中的LabSQLVIs(5)LabSQL VIs分類 LabSQL VIs按照功能可分為4類 :Record Set VIs， Connection VIs， Command VIs和Top Level VIs。4) Top Level VIs屬于頂層的LabSQL應(yīng)用，是對(duì)前三類 LabSQL VIs某些功能的封裝 ，例如SQL Execute VIs可用于直接執(zhí)行SQL命令。(7)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)程序?qū)崿F(xiàn)。%s39。%s39。%s39。 LabVIEW中添加移位寄存器4）最后通過ADO connection ADO connection 。通過操作選擇按鈕選擇要顯示的數(shù)據(jù),如入水溫度、出水溫度等。而歷史曲線恰好彌補(bǔ)了這一缺憾，它將監(jiān)控系統(tǒng)采集的歷史數(shù)據(jù)以曲線的形式顯示出來，同時(shí)具有直觀性。從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取的數(shù)據(jù)類型是2D字符串?dāng)?shù)組，不能像動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)一樣直接在“波形圖表”控件或“波形控件”中顯示出來，因此要對(duì)其進(jìn)行一系列處理，（1）由于是將用戶的一段時(shí)間的數(shù)據(jù)用曲線顯示出來，所以需要先將2D字符串?dāng)?shù)組轉(zhuǎn)置，用“二維數(shù)組轉(zhuǎn)置”這個(gè)控件將數(shù)組轉(zhuǎn)置；（2）數(shù)據(jù)中有三種參數(shù)，入水溫度，出水溫度，累積熱量，所以需要選擇參數(shù)，用“組合框”控件來實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能；另外用條件結(jié)構(gòu)與組合框結(jié)合起來選擇參數(shù)， 用“索引數(shù)組”控件將要顯示的參數(shù)類型的一維數(shù)組提取出來，用“數(shù)組至電子表格字符串”將字符串?dāng)?shù)組轉(zhuǎn)換成字符串，用以顯示；（3）用“字符串至字節(jié)數(shù)組轉(zhuǎn)換”將字符串轉(zhuǎn)換為字節(jié)數(shù)組，經(jīng)“反轉(zhuǎn)一維數(shù)組”，“創(chuàng)建波形”形成關(guān)于某一用戶這一參數(shù)的某段時(shí)間內(nèi)的波形圖。采用硬件來實(shí)現(xiàn)一些功能, 可以提高速度,減少存儲(chǔ)容量和軟件研制的工作量, 但會(huì)增加硬件成本, 降低硬件的利用率和系統(tǒng)的靈活性與適應(yīng)性。（3）考慮實(shí)際需要，該智能電表可以改用LCD以便可以顯示更復(fù)雜的內(nèi)容；鍵盤也可以改為矩陣式鍵盤以對(duì)熱量表進(jìn)行更復(fù)雜的控制；系統(tǒng)可以設(shè)計(jì)成帶IC卡的預(yù)付費(fèi)熱量表，更方便的實(shí)現(xiàn)繳費(fèi)功能。隨著畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，也預(yù)示著大學(xué)的尾聲。 //函數(shù)說明void delay1(uint x)。voidconvert_resultch(float)。void banana3(void)。void mov7a(void)。voidreadram(void)。void delay2(void)。voidclosef(void)。 //把全局變量chai1，chai3聲明為外部變量extern uinta_func(uchar)。 //把a(bǔ)_func7 聲明為外部函數(shù)－LCD顯示程序bit mouse1,mouse2。ucharidatadisplay_buffer[7]。sbitfri=P3^1。}timer0() interrupt 1 using 1 /*定時(shí)器T0中斷服務(wù)程序*/{ TL0=0xb0。 /* 30 second */count=0。 kcc9=kcc9/。 kcc2=((*()))*(*)。}if (kcc2) {kcc2=。 lheat0=lflow0*(+*k2/*k2*k2/+ *k2*k2*k2/)/。 mouse2=1。0xbf。 OUTPUT=mid。timedelay(100)。}void send1k18(void) //產(chǎn)生頻率信號(hào)1{uint ii。timedelay(40)。for (ii=0。fri=1。ii=1。tj0。tw125。pigx。}void pick() /* 采樣程序 */ { chai=a_func(0x9e)。}void convert_resultch(resu) //數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換程序floatresu。ucharconvert_bf[7]。 //convert_bf[0]=0x80。a1[0]=r2/100000。a1[4]=(r2/10)%10。for (coni=0。 }renext1:。}conj=6conj。 r1=r1*。a1[2]=(r2/1000)%10。for (coni=conj。coni7。coni7。display_buffer[6]=display_buffer[5]。display_buffer[2]=display_buffer[1]。display_buffer[6]=display_buffer[5]。display_buffer[2]=0x0e。display_buffer[5]=display_buffer[4]。0x7f。 }if (display_buffer[4]=0x80) {display_buffer[4]=display_buffer[4]amp。 }if (display_buffer[5]=0x80) {display_buffer[5]=display_buffer[5]amp。DBYTE[0x7a]=display_buffer[0]。DBYTE[0x7e]=display_buffer[4]。DBYTE[0x58]=display_buffer[1]。DBYTE[0x5c]=display_buffer[5]。DBYTE[0x7d]=0x00。DBYTE[0x58]=0x00。DBYTE[0x5c]=0x00。mov57()。mov57()。mov57()。openlcd()。 /* DS1302初始化 */ DBYTE[0x60]=00。openlcd()。chai7=a_func7(iii)。}iii=0x33。return。chai7=a_fun