【正文】 在寫本設(shè)計的過程中，感謝 **老師的精心指導與詳細指點，讓我在做設(shè)計過程中少走些彎路，效率得到很大的提高，也讓 我感覺做設(shè)計的過程中不是很吃力。 程序運行中，通過在溫度上、下限輸入里面輸入一定的數(shù)值，運行程序，即可看到結(jié)果。 14 第 6 章 測控系統(tǒng)的調(diào)試 測控系統(tǒng)的調(diào)試結(jié)果包括以下三點： 自動連續(xù)讀取并顯示溫度和濕度測量值，繪制測量溫度和濕度實時變化曲線； 對檢測點采集的溫度、濕度的平均值、最大值、最小值進行統(tǒng)計； 實現(xiàn)溫度、濕度的超上、下限報警指示，并能在程序運行中對溫度、濕度的上、下限值進行設(shè)置。程序圖主要由一個 while 循環(huán)、 4 個條件結(jié)構(gòu)、 1 個時間等待函數(shù)、 1 個停止函數(shù)、溫度系統(tǒng)程序、濕度系統(tǒng)程序組成。 系統(tǒng)硬件原理圖 圖 測控系統(tǒng)的硬件原理圖 測量信號 溫 度傳感器 濕度傳感器 信號調(diào)理電路 D A 數(shù)據(jù)采集卡 計算機 LabVIEW 軟件） 溫濕度報警顯示 溫度顯示及存儲 濕度顯示及存儲 實時、遠程控制 11 第 5 章 測控系統(tǒng)的軟件設(shè)計 測控系統(tǒng)的軟件設(shè)計主要是前面板的設(shè)計和程序圖的設(shè)計。整個測量電路圖見下圖所示 ： 圖 溫度傳 感器的測量電路圖 測控系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框架圖 本測控系統(tǒng)的組成如圖 所示。 溫濕度傳感器將測控系統(tǒng)的物理信號 轉(zhuǎn)換為相應的電信號，電信號則傳送給信號調(diào)理電路，信號調(diào)理電路對信號進行放大、調(diào)理等處理，經(jīng)過處理的信號則通過數(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)采集卡對接收到的的數(shù)據(jù)進行采集，通過相應的總線與計算機相聯(lián)系，在計算機上面的圖形溫濕度監(jiān)控界面上，實現(xiàn)對溫濕度數(shù)據(jù)的測量顯示以及溫濕度實時曲線的繪制，計算機與單片機系統(tǒng)相聯(lián)系，發(fā)出相應的指令傳送給單片機系統(tǒng)，單片機系統(tǒng)則執(zhí)行相應的指令功能，實現(xiàn)溫濕度超限報警指示以及外部存儲等功能。前面板是圖形化的設(shè)計界面，類似傳統(tǒng)儀器的儀器面板，與傳統(tǒng)儀器的面板的功能相同，傳統(tǒng)儀器的面板通過上面的按鈕來實現(xiàn)測量功能， LabVIEW 設(shè)計的前面板通過鍵盤、鼠標來實現(xiàn)測量功能。 虛擬儀器系統(tǒng)的構(gòu)成與特點 由于傳統(tǒng)測量儀器在測量方面有著不足與缺陷，為了更好的 3 實現(xiàn)對所測系統(tǒng)的溫度、濕度的準確測定與控制，故以目前先進的測控技術(shù) 虛擬儀器技術(shù)，開發(fā)一套溫濕度測控系統(tǒng)，實現(xiàn)利用計算機實時與遠程測 量與控制所測系統(tǒng)的溫度與濕度，實現(xiàn)智能化。 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 基于虛擬儀器的測控技術(shù)最早來源于國外，因此國外對這門技術(shù)的研究早已成熟。然而基于虛擬儀器的測控系統(tǒng)不但滿足傳 統(tǒng)儀器所不能達到的要求外，還能在檢測方面提高了效率與精確度，不僅易于實現(xiàn)，還便于硬件維修、功能擴展、軟件升級。 關(guān)鍵詞 :溫濕度的測量 。S DEGREE THESIS OF DONG HU COLLEGE OF WUHAN UNIVERSITY TEMPERATURE AND HUMIDITY MEASUREMENT AND CONTROL SYSTEM DESIGN BASED ON VIRTUAL INSTRUMENT College : Mechanical and electrical engineering college Subject : Electrical Engineering And Automation Name : Directed by: May 20xx 鄭 重 聲 明 本人呈交的學位論文是 由本人在 導師的 精心 指導下，獨立 學習、研究、設(shè)計出來的成果，論文中的 所有 文字、數(shù)據(jù)、 圖片資料 、表格真實可靠 ，都由本人親自撰寫。在現(xiàn)代溫濕度測控領(lǐng)域中，基于虛擬儀器的溫濕度測控技術(shù)是目前最為流行、應用最為廣泛的一項基于計算機的技術(shù)發(fā)展而來的測控技術(shù)。 選題的背景 伴隨著現(xiàn)代檢測技術(shù)的發(fā)展，以虛擬儀器軟件 LabVIEW 為平臺的測控技術(shù)也在檢測技術(shù)領(lǐng)域中占有重要的地位。因此，對溫濕度的測控顯 得十分重要。我國虛擬儀器技術(shù)是從外國引進，在這方面的研究稍微晚些，通過多年的學習與研究，我國的虛擬儀器技術(shù)也逐漸成熟，開始形成了我們自己國家特色的產(chǎn)品，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展以及科學技術(shù)的提高，虛擬儀器技術(shù)也正朝著滿足社會需要的方向發(fā)展，開始形成具備多種測控功能的測控技術(shù)。 由于虛擬儀器的歷程不是很久，人們對虛擬儀器這門技術(shù)有著不同的見識，從而導致了虛擬儀器技術(shù)至今還得不到完整的一個定義。在虛擬儀器提供的環(huán)境中 ，設(shè)計者可以設(shè)計自己想要的產(chǎn)品。 數(shù)據(jù)采集卡：通過 LabVIEW 軟件，在計算機上安裝相應的 7 DAQ 硬件驅(qū)動，實現(xiàn)計算機通過數(shù)據(jù)采集卡實現(xiàn)對測量環(huán)境中的溫度、濕度的數(shù)據(jù)采集。 本測控系統(tǒng)采用集成溫度傳感器中的 AD590 這一款， AD590 是電流型集成電路溫度傳感器，工作電壓范圍為 5V 至 30V,輸出電流的大小與溫度成正比，線性好，測量范圍在 55 攝氏度至 150 攝氏度之間，靈敏度為 1 微安每 K,抗干擾能力強，精確度高，動態(tài)電阻大，響應速度快，線性好，使用很方便。 DAQ 技術(shù)是 LabVIEW 的核心技術(shù)，該技術(shù)通過數(shù)據(jù)采集設(shè)備從傳感器中獲得物理信號，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。圖中的 6個波形圖分別為 3 個溫度波形圖與 3 個濕度波形圖，上排的為 3 個檢測點的溫度波形圖，實現(xiàn) 3 個檢測點的溫度曲線顯示，下排的 3 個波形圖為濕度波形圖，用于對 3 個濕度檢測點的濕度曲線顯示；每個波形圖上方的六個數(shù)字顯示控件為實時測量的溫度值和濕度值；前面板中的 4 個布爾顯示控件為超限報警顯示，左上方的兩個布爾控件代表溫度上限報警指示、溫度下限報警指示，左中方的兩個布爾控件代表著濕度上限報警指示、濕度下限報警指示；每一個報警顯示旁邊的數(shù)字輸入控件為系統(tǒng)設(shè)定報警上、下限值；左下方的 6 個數(shù)字顯示控件為溫度和濕度的最大值、平均值、最小值，最下方的為停止輸入控件 。程序設(shè)計中的統(tǒng)計采集的溫度和濕度的平均值利 用 3 個數(shù)字顯示控件通過相加函數(shù)相加，最后在相加之后除以 3 來實現(xiàn)平均值；最大值和最小值的實現(xiàn)則通過比較函數(shù)，三者中的任意兩個先做比較，選擇其中的最大值，再與第三個數(shù)相比較，假如這個數(shù)大于第三個數(shù)，那么這個數(shù)就是最大值，假如小于第三個數(shù)，那么第三個數(shù)為最大值，通過這樣的方式實現(xiàn)最大值的選??；最小值的方法與這類似。運行結(jié)果見下圖所示 : 15 圖 采集的溫、濕度最大值、最小值、平均值統(tǒng)計 20 參考文獻 [1]張重雄，張思維，虛擬儀器技術(shù)分析與設(shè)計（第 2版） .北京：電子工業(yè)出版社， 20xx. [2]李江全，劉恩博，胡蓉等 .LabVIEW 虛擬儀器數(shù)據(jù)采集與串口通信測控應用實戰(zhàn)。 最后，感謝 ***老師在百忙之中抽出時間來查看與批閱我的設(shè)計，他們寶貴的意見以及建議是我勝利完成設(shè)計的不可或缺成分。該系統(tǒng)包括了溫度與濕度的測量及其顯示，并可以繪制出相應的溫度曲線圖、濕度曲線圖，達到實現(xiàn)對現(xiàn)場多路溫濕度信息的采集，還包括了對采集的溫度和濕度的平均值、最大值、最小值的統(tǒng)計，更包括了能對溫度和濕度上、下限報警指示以及在程序運行中有能設(shè)置報警上、下限值的功能。 定時函數(shù)用來起到每隔 1000ms 來讀取一個數(shù)據(jù)的作用。 信號調(diào)理電路 溫度傳感器中的 AD590 輸出為電流的形式，通過轉(zhuǎn)換為電壓來實現(xiàn)放大，根據(jù)歐姆定律，在回路中串電阻，通過電阻上的電壓大小反映電流的大小，從而實現(xiàn)溫度的測量，其信號調(diào)理電路如下所示： 圖 溫度傳感器的信號調(diào)理電路 圖 測控系統(tǒng)的總體框架圖 溫度傳感器 濕度傳感器 信號 調(diào)理 電路 數(shù)據(jù)采集卡 計算機及軟件 算 機 數(shù)據(jù)顯示 數(shù)據(jù)處理和存儲 遠程控制 報表打印 執(zhí)行機構(gòu) 溫度控制 濕度控制 加熱度設(shè)備 降溫度設(shè)備 加濕度設(shè)備 去濕度設(shè)備 8 第 4 章 測控系統(tǒng)的硬件設(shè)計 濕度傳感器：在測控系統(tǒng)中，對環(huán)境中的濕度信號進行接收，將其物理信號轉(zhuǎn)換為電信號