【正文】 點(diǎn)：其它計(jì)算機(jī)語(yǔ)言都是采用基于文本的語(yǔ)言產(chǎn)生代碼行，而 LabVIEW 采用圖形化編程語(yǔ)言 —— G 語(yǔ)言，產(chǎn)生的程序是框圖的形式，易學(xué)易用，特別適合硬件工程師、實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員、生產(chǎn)線工藝技術(shù)人員的學(xué)習(xí)和使用，可在很短的時(shí)間內(nèi)掌握并應(yīng)用到實(shí)踐中去。 總體實(shí)現(xiàn)過(guò)程 傳感器把被測(cè)量的物理量轉(zhuǎn)換為電量；信號(hào)調(diào)理電路對(duì)傳感器轉(zhuǎn)換的電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、隔離；數(shù)據(jù)采集卡采集信號(hào)調(diào)理電路的電壓信號(hào)，轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能處理的數(shù)字信號(hào)；通過(guò) 數(shù)據(jù)采集卡驅(qū)動(dòng)程序，將數(shù)字信號(hào)讀入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集和處理以達(dá)到預(yù)期效果，并將信號(hào)采集到計(jì)算機(jī)的軟件程序中，然后由示波器在前面板顯示出信號(hào)的變化曲線，同時(shí)利用信號(hào)拆分模塊將送進(jìn)來(lái)的信號(hào)拆分，以便對(duì)溫濕度不同的信號(hào)做不同的處理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)溫濕度雙通道的數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)、顯示以及越限報(bào)警。同時(shí)報(bào)警數(shù)據(jù)會(huì)存儲(chǔ)在表格中并且導(dǎo)出 excel 表格，顯示報(bào)警的情況和報(bào)警的數(shù)據(jù)。尤其是特別是對(duì)于熟悉儀器結(jié)構(gòu)和硬件電路的硬件工程師、現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員及測(cè)試技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，編程就像設(shè)計(jì)電路圖一樣；因此，硬件工程師、現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員及測(cè)試技術(shù)人員們學(xué)習(xí) LabVIEW 駕輕就熟，在很短的時(shí)間內(nèi)就能夠?qū)W會(huì)并應(yīng)用 LabVIEW。 仿真： LabVIEW 包含了多種多樣的數(shù)學(xué)運(yùn)算函數(shù)，特別適合模擬、仿真、原型設(shè)計(jì)等工作。至今，大多數(shù)主流的測(cè)試儀器、數(shù)據(jù)采集設(shè)備都擁有專(zhuān)門(mén)的 LabVIEW 驅(qū)動(dòng)程序，使用 LabVIEW 可以非常便捷的控制這些硬件設(shè)備。傳統(tǒng)的溫度測(cè)量?jī)x器功能和規(guī)格單一，用戶無(wú)法根據(jù)自己的需求改變，美國(guó) NI 公司提出的虛擬儀器的概念徹底打破了傳統(tǒng)儀器由廠家定義，用戶無(wú)法按自己的意志改變的模式。根據(jù)從總體到局部的設(shè)計(jì)原則，這次設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)系 統(tǒng)功能的分析，將整個(gè)系統(tǒng)分解為實(shí)現(xiàn)不同功能的幾個(gè)部分，然后再分別對(duì)每個(gè)部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)溫度過(guò)高或過(guò)低或者是濕度過(guò)高或過(guò)低時(shí)，都能通過(guò)系統(tǒng)實(shí)時(shí)向工作人員發(fā)出警告。其中溫濕度檢測(cè)是現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)中的重要組成部分， 在保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源和安全生產(chǎn)等方面起著關(guān)鍵的作用。 太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 伴隨著微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，虛擬儀器將逐步取代傳統(tǒng)儀器而成為測(cè)試儀器的主流。所以，對(duì)溫濕度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制就成了現(xiàn)在 必須并且需要加大技術(shù)支持的時(shí)候了。例如紡織行業(yè)，溫濕度是影響紡織品質(zhì)量的重要因素，但紡織企業(yè)對(duì)溫濕度的測(cè)控手段仍然很粗糙，十分落后，絕大多數(shù)的企業(yè)仍在使用干濕球濕太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 度計(jì)測(cè)量溫濕度，采用人工觀測(cè)，人工調(diào)節(jié)閥門(mén)、風(fēng)機(jī)的方法控制溫濕度，其控制效果可想而知。 80 年代末開(kāi)始出現(xiàn)了分布式控制系統(tǒng)，就是現(xiàn)在正在開(kāi)發(fā)并研制的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)。并且傳輸信號(hào)很容易收到電磁信號(hào)的干擾，信號(hào)很容易衰減，形成測(cè)量誤差。傳統(tǒng)儀器設(shè)備向虛太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 擬儀器設(shè)備的轉(zhuǎn)變過(guò)程，為現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)設(shè)備帶來(lái)了更多實(shí)際利益，同時(shí)也不斷促進(jìn)著實(shí)驗(yàn)手段不斷更新。虛擬儀器是 一種全新的 通過(guò)應(yīng)用程序?qū)⑼ㄓ糜?jì)算機(jī)與功能模塊硬件結(jié)合在一起的測(cè)控儀器系統(tǒng)。 隨著氣象事業(yè)的不斷發(fā)展，氣象要素的數(shù)據(jù)測(cè)量也進(jìn)入自動(dòng)化。因?yàn)闇囟群蜐穸仁莾蓚€(gè)非常重要環(huán)境參數(shù)，直接影響到生產(chǎn)生活的正常進(jìn)行，所以有必要對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)的檢測(cè)。 普通 用戶 可以通過(guò)操作 顯示器友好 的圖形界面 從而 操作計(jì)算機(jī)，完成對(duì)被測(cè)量的數(shù)據(jù)采集、分析、處理、顯示、存儲(chǔ)等 一系列 測(cè)試工作， 就 如同操作一臺(tái)自行定義與設(shè)計(jì)的專(zhuān)用傳統(tǒng)儀器一樣。 虛擬儀器的主要特點(diǎn)有：盡可能采用通用的硬件，各種儀器的差異主要是軟件；可充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的能力，有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，可以創(chuàng)造出功能強(qiáng)大的儀器；用戶可以根據(jù)自己的需要定義和制造各種儀器，并且購(gòu)置費(fèi)用低、可重復(fù)利用；技術(shù)更新非?？臁㈤_(kāi)發(fā)與維護(hù)費(fèi)用較低、系統(tǒng)開(kāi)放、方便與外設(shè)、網(wǎng)絡(luò)連接 [6]。有提出用 SHT11 組成的單點(diǎn)溫濕度檢測(cè)系統(tǒng)，但是不能實(shí)現(xiàn)多個(gè)點(diǎn)的同時(shí)測(cè)量 [1]；有提出了一種較高精度的無(wú)線測(cè)量技術(shù)，并且采用兩級(jí)網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)實(shí)現(xiàn)無(wú)線測(cè)量，但是系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)增多了，網(wǎng)絡(luò)比較復(fù)雜，并且系統(tǒng)的成本偏高 [2]；還有提出運(yùn)用 MSP430 設(shè)計(jì)基于 ZigBee 的無(wú)線溫度測(cè)量，實(shí)現(xiàn) 了可以根據(jù)所需要的多點(diǎn)無(wú)線測(cè)量，但是無(wú)法實(shí)現(xiàn)歷史記錄的查詢和進(jìn)行對(duì)比分析 [3]。 21 世紀(jì)，世界各國(guó)的控制技術(shù)發(fā)展的越來(lái)越快，一些國(guó)家在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的基礎(chǔ)上正朝著完全自動(dòng)化、無(wú)人化的方向發(fā)展。制藥行業(yè)里也基本如此。 針對(duì)以上的情況，近幾年來(lái)世界各大虛擬儀器公司開(kāi)發(fā)的很多虛擬儀器開(kāi)發(fā)平臺(tái)軟件，提供給了使用者組建適合自己的虛擬儀器以及測(cè)試系統(tǒng)，就可以解決這些問(wèn)題。據(jù)相關(guān)專(zhuān)家的預(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)到 2021 年我國(guó)有 70%的儀器為虛擬儀器。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)正是為了完成溫濕度采集而設(shè)計(jì)的，可以說(shuō)與人們的日常生活是息息相關(guān)的，具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。并且自動(dòng)紀(jì)錄工作數(shù)據(jù)和報(bào)警歷史。為了能夠?qū)崿F(xiàn)溫濕度檢測(cè)系統(tǒng)所提出的各項(xiàng)具體的功能，上位機(jī)為裝有 LabVIEW2021 軟件的 PC機(jī)，上位機(jī)部分完成對(duì)硬件的驅(qū)動(dòng)，溫濕度數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)，溫濕度超限報(bào)警及人機(jī)交互操作界面的生成 。LabVIEW 是 NI 公司開(kāi)發(fā)的一種虛擬儀器平臺(tái) 目前利用 LabVIEW 的開(kāi)發(fā)通常建立在 LabVIEW 所支持的昂貴的數(shù)據(jù)采集卡上，而本系統(tǒng)采用上位機(jī)（ PC 機(jī)）串口與單片機(jī)進(jìn)行通信，大大降低了系統(tǒng)的成本。同時(shí)，用戶也可以十分方便地找到各種適用于測(cè)試測(cè)量領(lǐng)域的 LabVIEW工具包。在設(shè)計(jì)機(jī)電設(shè)備之前，可以現(xiàn)在計(jì)算機(jī)上用 LabVIEW 搭建仿真原型，驗(yàn)證設(shè)計(jì)的合理性，找到潛在的問(wèn)題。也不必去記憶那眼花繚亂的文本式程序代碼。 數(shù)據(jù)采集 和數(shù)據(jù)庫(kù) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的功能是利用數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)的，首先需要在運(yùn)行該系統(tǒng)的環(huán)境中建立一個(gè) 的文件夾，然后運(yùn)行系統(tǒng)，在該文件夾下會(huì)自動(dòng)生成一個(gè) .xls文件， DAQmx 采集到的所有數(shù)據(jù)及其對(duì)應(yīng)的采集時(shí)間都存放在該文件中。 章節(jié)小結(jié) 總體來(lái)講，基于虛擬儀器的溫濕度控制是由數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、報(bào)警歷史重現(xiàn)模塊、報(bào)警歷史清除模塊，數(shù)據(jù)顯示模塊組成的。特別是對(duì)于熟悉儀器結(jié)構(gòu)和硬件電路的硬件工程師、現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員及測(cè)試技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，編程就像設(shè)計(jì)電路圖一樣；因此，硬件工程師、現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù) 人員及測(cè)試技術(shù)人員們學(xué)習(xí) LabVIEW 駕輕就熟，在很短的時(shí)間內(nèi)就能夠?qū)W會(huì)并應(yīng)用 LabVIEW。同時(shí) ,G 語(yǔ)言最佳地實(shí)現(xiàn)了模塊化編程思想。也就是說(shuō) ,在這種數(shù)據(jù)流程序的概念中 ,程序的執(zhí)行 是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的 ,它不受操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)等因素的影響。 用 LabVIEW 編制程序圖程序時(shí) ,不必受常規(guī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)法細(xì)節(jié)的限制。提供了一個(gè)直覺(jué)式的環(huán)境，與測(cè)量緊密 結(jié)合。 支持多種系統(tǒng)平臺(tái)。 在 vi 的前面板中，你可以用鼠標(biāo)選擇 Controls 菜單中的對(duì)象，來(lái)為你的系統(tǒng)設(shè)置控制和數(shù)據(jù)顯示、量程表圖、 餅圖、條狀圖、圖像等。 用于過(guò)程控制和工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)用監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集的通用工具 labview 為用戶提供了用戶界面、 I/O、數(shù)據(jù)分析駐到指定應(yīng)用程序的連接例如簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù) logging、監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集及對(duì) PID 的直接控制。 綜上所述， labview 是一個(gè)高效的圖形化程序設(shè)計(jì)環(huán)境，它結(jié)合了簡(jiǎn)單易用的圖形式開(kāi)發(fā)環(huán)境與靈活強(qiáng)大的 G 編程語(yǔ)言。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的輸入又稱為數(shù)據(jù)的收集；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的輸出又稱為數(shù)據(jù)的分配。 太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 硬件設(shè)計(jì)的基本原則 a）經(jīng)濟(jì)合理 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)中，一定要注意在滿足件能指標(biāo)的前提下，盡可能地降低價(jià)格，以便得到高的性價(jià)比，這是硬件設(shè)計(jì)中優(yōu)先考慮的一 個(gè)重要因素，也是一個(gè)產(chǎn)品爭(zhēng)取市場(chǎng)的主要因素之一。在程序 編序時(shí)，要盡量使得程序的層次分明，易于閱讀和理解，同時(shí)還可以簡(jiǎn)化程序，減少程序?qū)τ趦?nèi)存的使用量。以蔬菜大棚為代表的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)設(shè)施在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著巨大的作用。如圖 圖 （ 1） 數(shù)據(jù)采集是指從系統(tǒng)外部采集數(shù)據(jù)并進(jìn)行轉(zhuǎn)換后傳輸?shù)较到y(tǒng)內(nèi)部的過(guò)程，能夠給提供者提供一個(gè)功能完整的系統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 圖 由圖 可以看到，前面板主要由溫濕度設(shè)定模塊、溫濕度顯示部分、溫濕度預(yù)警模塊、溫濕度報(bào)警歷史模塊、系統(tǒng)時(shí)間和實(shí)時(shí)溫度曲線顯示以及一些參數(shù)輸入控件組成。 溫度預(yù)警模塊 實(shí)時(shí)溫濕度需要根據(jù)預(yù)設(shè)的溫濕度上下限做比較，當(dāng)實(shí)時(shí)溫濕度超過(guò)預(yù)設(shè)的溫濕度上限時(shí)，控制串口發(fā)送 99H 消息；當(dāng)實(shí)時(shí)溫濕度低于預(yù)設(shè)的溫濕度下限時(shí)，控制串口發(fā)送 33H 消息；當(dāng)實(shí)時(shí)溫濕度在預(yù)設(shè)的溫濕度范圍內(nèi)時(shí)，控制串口發(fā)送 11H 消息。 在 True 分支程序里，首先利用“ VISA 寫(xiě)入模塊”將 溫度設(shè)定值傳給單片機(jī)，然后用“ VISA 讀取模塊”接收單片機(jī)傳遞過(guò)來(lái)的溫度信息，并將其顯示在波形圖控件和溫度計(jì)上，同時(shí)存儲(chǔ)在文件中。 圖 數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)模塊 太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 超限報(bào)警 實(shí)現(xiàn)報(bào)警歷史記錄的程序框圖，如圖 所示。最后實(shí)現(xiàn)全部功能。這樣就可以根據(jù)數(shù)據(jù)的流動(dòng)狀態(tài)跟蹤程序的執(zhí)行，再次按下高亮執(zhí)行按鈕，程序回復(fù)正常運(yùn)行。斷點(diǎn)的顯示對(duì)于節(jié)點(diǎn)或者圖框表示為紅框，對(duì)于連線表示為紅點(diǎn)。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，沒(méi)有接受任務(wù)以前覺(jué)得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)這幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，經(jīng)歷了畢業(yè)設(shè)計(jì)后，我發(fā)現(xiàn)我的能力得到了檢驗(yàn)，知識(shí)得到了重新的整合。 下面我對(duì)整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程做一下簡(jiǎn)單的總結(jié)。 第五 , 寫(xiě)論文能提升以下幾個(gè)方面的能力 : 文字表述 :論文里的語(yǔ)言非常講究，需要非常的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)陌褨|西表述出來(lái)。在學(xué)習(xí)這條路上從來(lái)就沒(méi)有終點(diǎn)這個(gè)詞?？梢哉f(shuō)，我設(shè)計(jì)的成果我的同學(xué)們有一半的功勞。 最后感謝所有幫助我完成論文的同學(xué)和老師，謝謝大家！ 太原理工大學(xué)現(xiàn)代科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 39 參考文獻(xiàn) [1] 劉吉臻，高萌，呂游 .過(guò)程運(yùn)行數(shù)據(jù)的穩(wěn)態(tài)檢測(cè)方法綜述 [J].儀器儀表學(xué)報(bào)， 2021， 34（ 8） . 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