【正文】 系統(tǒng)調(diào)試結(jié)果如圖 4. 2 所示，由圖可知，系統(tǒng)很好的實(shí)現(xiàn)了控制功能，經(jīng)過一段時(shí)間的波動(dòng)，也為最終穩(wěn)定在100mm 處，閥門開度最終穩(wěn)定在 23%處。 圖 4. 1 系統(tǒng)監(jiān)控界面 實(shí)驗(yàn)步驟 及其調(diào)試結(jié)果 根據(jù)本設(shè)計(jì)要求，在實(shí)驗(yàn)設(shè)備上連線，按要求組成單回路水箱液位控制系統(tǒng)。 控件選板 新式 圖形 波形圖 。 創(chuàng)建以時(shí)間命名的 excel 表格 函數(shù)選板 編程 定時(shí) 獲取日期 /時(shí)間（秒） 。 下限 控件選板 新式 數(shù)值 數(shù)值顯示控件 。這樣在擴(kuò)展時(shí)，除增加 C 外，尚須修改 A，這種修改可能是困難的。 4）依據(jù)邏輯功能確定模塊之間的調(diào)用關(guān)系 模塊之間的調(diào)用與被調(diào)用，決定于模塊各自的邏輯功能，因而對(duì)模塊的扇入扇出并無加以限制的必要。 軟件系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)原則 為使研制出的軟件具有良好的可靠性、易維護(hù)性、易擴(kuò)充性及易裝卸性，軟件設(shè)計(jì)應(yīng)遵循規(guī)范化的模塊化設(shè)計(jì)原則 [13]。蜂鳴器的計(jì)算類似，也是根據(jù)型號(hào)及參數(shù)推算。廣泛應(yīng)用于數(shù)碼管顯示及其它控制領(lǐng)域。 圖 4． 10 鍵盤電路圖 本課題中使用了 5個(gè)獨(dú)立鍵和一個(gè)組合鍵，這里只提供一個(gè)開關(guān)鍵的電路圖， 其它鍵的設(shè)計(jì)圖與這基本一致，不再另行說明。本課題的振蕩電 路是用芯片 LM3524D 來實(shí)現(xiàn)的，它是主要用來實(shí)現(xiàn)脈寬調(diào)節(jié) (PWM)和頻率調(diào)節(jié)(PFM)的芯片。本課題中使用了兩個(gè)互感器，一個(gè)高頻互感器，一個(gè)低頻互感器。通過這個(gè)互感器的轉(zhuǎn)換，大的待測(cè)電流就變成了單片機(jī)可以測(cè)量的弱電流。其原理一致，設(shè)計(jì)思路類似，此處就不一一列出。 NTC 熱敏電阻的基本物理物性有：電阻值、 B 值、耗散系數(shù)、時(shí)問常數(shù)。 控制系統(tǒng)各模塊的具體實(shí)現(xiàn) 熱敏電阻簡(jiǎn)介及調(diào)理電路的設(shè)計(jì) 熱敏電阻簡(jiǎn)介 熱敏電阻就是阻值根據(jù)溫度的變化而變化的電阻。 2． AD 采集模塊：本模塊利用 ADC08038 來實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換， 使模擬信號(hào)變成計(jì)算機(jī)可以處理的數(shù)字信號(hào)。O39。 4． 8 位精度。 23． P1． 7／ SCK： ISP 的同步脈沖。 15． P3， 3／ INTl：外部中斷 1。 11． P3 端口 (P3。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流(IIL)。 8． P0 端口 (P0． O～ P0． 7)： P0 口是～個(gè) 8 位漏極開路型雙向 I／ o 端口。當(dāng)該引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)單片機(jī)將復(fù)位。 實(shí)踐證明，我們對(duì)以上芯片的采用完全能夠達(dá)到系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求，說明選擇是合理的，下面對(duì)這兩個(gè)芯片做詳細(xì)的說明。本章主要的設(shè)計(jì)內(nèi)容是控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)。如果信號(hào)中包含頻率高于奈奎斯特頻率的成分，信號(hào)將在直流和恩奎斯特頻率之間畸變。所有 x(0)， x(△t)， x(2△ t)都是采樣值。它是計(jì)算機(jī)與外部物理世界連接的橋梁。 （ 1） 硬件設(shè)計(jì)：液位數(shù)據(jù)的顯示電路、鍵盤輸入及接口電路設(shè)計(jì)。而在 Labview 中提供的圖標(biāo) /連接工具正是為實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)而準(zhǔn)備的。流程圖中包括前面板上的控件連線端子，還有一些前面板上沒有，但編程必須有的東西，例如函數(shù)、結(jié)構(gòu)和連線等。因此， Labview 受到越 來越多工程師、科學(xué)家的普遍青睞。 LabWindows/CVI 是為熟悉 C 語言的開發(fā)人員準(zhǔn)備的，是在 Windows 環(huán)境下的標(biāo)準(zhǔn) ANSIC 開發(fā)環(huán)境。隨著虛擬儀器軟件開發(fā)平臺(tái)及硬件的發(fā)展， 基于虛擬儀器的儀器系統(tǒng)的開發(fā)周期更短，費(fèi)用更低，測(cè)量速度、準(zhǔn)確度及可復(fù)用性提高，且更便于相應(yīng)儀器系統(tǒng)的維護(hù)和擴(kuò)展 [3]。 雖然許多廠家通過定義新的儀器總線，不斷對(duì)卡式儀器進(jìn)行改進(jìn)，但其大多是在微機(jī)內(nèi)總線的插槽上進(jìn)行開發(fā)，沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，且各廠家生產(chǎn)的插卡尺寸大小不一，設(shè)備兼容性較差。 但是在數(shù)字化儀器、智能儀器階段基本上沒有擺脫傳統(tǒng)儀器那種獨(dú)立使用、手動(dòng)操作的模式，難以勝任更復(fù)雜、多任務(wù)的測(cè)量需求。模擬儀器主要有模擬式電壓表、電流表等，這些儀表解決了當(dāng)時(shí)對(duì)某些量的測(cè)量的需求。其主要產(chǎn)品有數(shù)字存儲(chǔ)示波器系列、任意波形發(fā)生器及頻率計(jì)系列、多通道大容量波 形 — 記錄系列。 國(guó)內(nèi)已有部分院校的實(shí)驗(yàn)室引入了虛擬儀器系統(tǒng)，上海復(fù)旦大學(xué)、上海交通大學(xué)、廣州暨南大學(xué)、華中理工大學(xué)、四川聯(lián)合大學(xué)等。世界各國(guó)的公司，特別是美國(guó) NI 公司，為使虛擬儀器能夠適應(yīng)上述各種總線的配置，開發(fā)了大量的軟件以及適應(yīng)要求的硬件（插件），可以靈活的組建不同復(fù)雜程度的虛擬儀器自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。 課題背景 虛擬儀器技術(shù)的國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 虛擬儀器技術(shù)目前在國(guó)外發(fā)展很快，以美國(guó)國(guó)家儀器公司（ NI 公司）為代表的一批廠商已經(jīng)在市場(chǎng)上推出了基于虛擬儀器技術(shù)而設(shè)計(jì)的商品化儀器產(chǎn)品。為了在這些實(shí)驗(yàn)裝置上進(jìn)行開展研究性實(shí)驗(yàn)，必須先將這些實(shí)驗(yàn)裝置改造為由計(jì)算機(jī)進(jìn)行液位檢測(cè)和控制。s puteraided testing is an important technology area. It advances towards the traditional digital instrumentation, intelligent, modular, workbased direction. Nowadays the Visual Instrument ( VI ) is being a popular scheme of instruments constitution. It bines the puter platform with standard interface hardware modules and develops testing software to form a system. Utilizing the powerful function of puter system, the visual instrument system has dramatically broken through the limitation of traditional instruments in data acquisition, processing, displaying, storage, etc. The user can not only freely define and bine the puter platform, hardware, software and the required accessories to plete system functions, but also make maintenance, expansion and upgrading. Therefore people gradually accept the conception that software is the instrument. The main topic is to develop a control platform based on Lab VIEW, and also a Intelligent realtime microcontroller for the control of liquid level detection processing system. This system has the functions of realtime data acquisition, realtime data displaying . Besides, it can output the control signal through the dataacquisition card to a realtime control of the liquid level, etc. This design is a successful attempt of the visual instruments in the testing and controlling field. Practice proves that the Visual Instrument is an excellent solution to efficiently fulfill various testing and controlling tasks. Key words: Visual instrument, Liquidlevel control, Lab VIEW 目錄 第一章 緒 論 .............................................. 9 引言 ............................................................................................................................. 9 課題背景 ...................................................................................................................... 9 虛擬儀器技術(shù)的國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 ........................................................................... 9 國(guó)內(nèi)虛擬儀器的研究現(xiàn)狀 ................................................................................. 10 虛擬儀器的開發(fā)軟件 ................................................................................................ 13 虛擬儀器的開發(fā)語言 ......................................................................................... 13 圖形化虛擬儀器開發(fā)平臺(tái) ——Labview........................................................... 14 基于 Labview 平臺(tái)的虛擬儀器程序設(shè)計(jì) ......................................................... 14 本設(shè)計(jì)所做的工作 .................................................................................................... 15 第二章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論及硬件平臺(tái) ............................. 17 數(shù)據(jù)采集理論 ............................................................................................................ 17 數(shù)據(jù)采集技術(shù)概論 ............................................................................................. 17 核心芯片的選擇及簡(jiǎn)介 ............................................................................................ 19 核心芯片的選擇 ................................................................................................. 19 AT89S52 簡(jiǎn)介 ...................................................................................................... 19 ADC08038 芯片簡(jiǎn)介 .......................................................................................... 23 控制系統(tǒng)的總體實(shí)現(xiàn) ................................................................................................ 24 控制系統(tǒng)的總體模塊劃分 ................................................................................. 24 控制系統(tǒng)的各個(gè)模塊功能及作用 ..................................................................... 24 控制系統(tǒng)各模塊的具體實(shí)現(xiàn) .................................................................................... 25 熱敏電