【正文】 大增加了該系統(tǒng)的安全性 ?保密性 ? 圖 數據采集部分 ,如框圖 ,可以實現數據采集 ?顯示 ?存儲等功能 ?由傳感器傳來的信號由 DAQmx采集卡采集并送到 PC機上 ,通過示波器可以顯示波形 ,拆分信號模塊將信號分成兩路 ,即溫度與濕度信號 ?選擇其中一支 ,再進行拆分 ,將其中一路信號轉換成其他 VI和函數配合使用的數據 ,波形等進行存儲 ,另一路送往熱電偶讀數模塊 ,將采集到的信號轉換成攝氏度 ,在前面板顯示 ,最后一路送到比較器 ,進行上下限的設置 ?從 DAQms出來的另一路信號 (即濕度信號 ),與溫度信號處理的方法相似 ,唯一不同的是 ,由于沒有轉換濕度傳感器讀數的模塊 ,所以選擇比較線性的濕度傳感器 ,在最后轉換的時候 ,將采集到的信號進行簡單的數學運算 ?該部分還有一個重要 的功能 —— 數據存儲 ? 圖 實現報警歷史記錄與刪除功能的程序框圖 ,如圖 ?本塊程序主要是對報警信號的記錄 ,方便相關人員對報警數據分析 ,并對研究過的或無用的報警信號清除 ?具體實現過程如下 :將溫度 ?濕度兩路 已報警的信號引出來 ,分別接入注冊事件 ,構成兩個用戶事件 ?并將輸出接到事件結構上 ,當有報警的信號時 ,事件結構執(zhí)行 ,將此報警信號記錄下來 。數據采集卡采集信號調理電路的電壓信號 ,轉換成 計算機能處理的數字信號 。另一種是 按傳感器的工作原理分類 ,如按應變原理工作式 ?按電容原理工作式 ?按壓點原理工作式等 ,相應的有應變式傳感器 ?電容式傳感器 ?壓電式傳感器等 ? 傳感器選用是設計中要考慮的幾個重要問題之一 ,具體的可以從下面幾個方面考慮 : 要進行一次具體測量工作 ,首先要考慮采用何種原理傳感器 ,這需要分析多方面的因素之后才能確定 ?根據被測量的特點和傳感器的使用條件需要考慮下面的問題 :量程的大小 。軍事上 ,彈藥庫中的彈藥既不能受潮 ,也不能太干燥 ,受潮后影響彈藥質量 ,太干燥 ,則可能引發(fā)爆炸 ,造成嚴重的后果 ? 隨著生活質量的提高 ,人們越來越追求健康舒適的生活 ,而實現這些目標跟周圍環(huán)境的溫濕度有很大的關系 ?因此 ,對溫濕度的監(jiān)測是十分必要的 ? 傳統(tǒng)的 人工溫濕度采集方法已經不能 滿足人們 的要求 ?計算機溫濕度自動采集不但能夠增加數據的可信度和 準確 度 ,而且實時性明顯得到提 高 ,同時 還 減輕了勞動強度 ,提高 了效率 ,排除了 由 技術水平 ,勞動態(tài)度等人為因素對 采集帶來 的影響 ?如果用人工采集 ,可能 需要 多個 工人在悶熱 ,潮濕 ,高噪聲 等不同惡劣的 環(huán)境中工作 ,而計算機采集 完全可以避免這些問題 ,而 且 可以同時實現存儲 ?顯示 ?制表 ?繪制曲線 ?報警 等 多種功能 ? 虛擬儀器的概況 隨著科學技術的發(fā)展 ,人們在監(jiān)控與監(jiān)測生產過程 ?居住環(huán)境 ?生活質量等過程中 ,制造了各種各樣科學儀器 ?這些儀器種類繁多 ?功能千差萬別 ,而其發(fā)展歷程大致可以分為四個階段 ? 第一階段的儀器是模擬式儀器儀表 ?它的主要結構是基于電磁機械式機構 ,其測量結果是依靠指針顯示 ,也稱為模擬指針儀表 ? 第二階段是數字化儀表 ?它們將模擬信號轉換為數字信號 ,以數字形式輸出并顯示出結果 ? 第三階段是智能儀器 ?這種儀器內部有微處理器 ,可以進行自動檢測 ,具有一定的數據處理能力 ,但是由于功能模塊是 硬件預固化 的軟件 ,對開發(fā)和應用仍不靈活 ? 以上三代儀器 ,對于用戶來說是一個封閉的系統(tǒng) ,儀器的面板 ?旋鈕 ?開關和顯示方式 ,內部電路及儀器所能提供的功能都是固定的 ,與其他設備的連接也受限制 ?開發(fā)這類儀器需要專門的技術和高成本的元部件 ,這造成了這類儀器更新周期長 (約 5~6 年 ),價格高 的特點 ?人們一般把這類儀器稱為傳統(tǒng)儀器 ? 隨著計算機硬件技術 ?軟件技術的不斷發(fā)展與成熟 ,全新概念的第四代儀器 —— 虛擬儀器出現了 ? 1986 年美國國家儀器公司 (NI)首先提出了虛擬儀器的概念 ,那時計算機測控系統(tǒng)在國防 ?航天等領域已經有了相當的發(fā)展 ?PC 機出現以后 ,儀器級的計算機化成為可能 ,甚至在 Microsoft 公司的 Windows 誕生之前 ,NI 公司已經在 Macintosh 計算機上推出了 以前的版本 ?目前 LabVIEW 的最新版本為 ,LabVIEW 為多 線程功能添加了 更多特性 ,這種特性在 1998 年的版本 5 中被初次引入 ? 虛擬儀器作為一種基于計算機的自動化檢測儀器系統(tǒng) ,是現代計算機技術和儀器技術完美結合的產物 ,也是當今計算機輔助測試領域的一項重要技術 ?它利用加在計算機上的一組軟件與儀器模塊相連接 ,以計算機為核心 ?充分利用計算機強大的圖形界面和數據處理能力提供對測量數據的分析和顯示 ?虛擬儀器的構成 ,如圖 所示 : 顯 示 器信 號 分 析 及 處 理數 據 發(fā) 生器A / D 轉 換 器D / A 轉 換 器信 號 調 理器信 號 調 理器信 號 調 理器各 類 接 口人 機 接 口信 號 輸 入信 號 輸 出 圖 虛擬儀器的構成 NI 提出的 “軟件即儀器”的口號 ,徹底打破了傳統(tǒng)儀器只能由生產廠家定義 ,用 戶無法改變的模式 ,利用虛擬儀器 ,用戶可以很方便地組建自己的自動檢測系統(tǒng) ? 顯然 ,與傳統(tǒng)儀器相比 ,虛擬儀器具有以下特點 : ,突破了傳統(tǒng)儀器在數據處理 ?顯示 ?存儲等方面的限制 ,大大增強了傳統(tǒng)儀器的功能 ? 2. 利用計算機豐富的軟件資源 ,實現了部分硬件的軟件化 ,增加了系統(tǒng)的靈活性 ?通過軟件技術和相應數值算法 ,可以實時 ?有效地對測試數據進行各種分析與處理 ?同時 ,利用圖形用戶界面技術使得人機交互方便 ? ,硬件實現了模塊化 ?系列化 ,提高了系統(tǒng)的可靠 性 ,改變 了系統(tǒng)的易維護性 ? ,具有方便 ?靈活的互聯能力 ,廣泛支持各種工業(yè)總線的標準 ?因此 ,利用 VI 技術可方便地構建自動測試系統(tǒng) ,實現測量 ?控制過程的智能化 ?網絡化 ? ?虛擬儀器的硬件 ?軟件都具有開放性 ?互換性及可重復使用等特點 ?用戶可根據自己的需要 ,選擇不同廠家的產品 ,使儀器系統(tǒng)的開發(fā)更為靈活 ,效率更高 ,系統(tǒng)組建的時間更短 ? 虛擬儀器的發(fā)展前景 自 從虛擬儀器的概念提出后 ,虛擬儀器技術迅速得到了發(fā)展 ,在科研 ?開發(fā) ?測量 ?計量 ?測控等領域得到了廣泛的 應用 ?它的發(fā)展大致可分為四個階段 ? 第一階段稱為初級虛擬儀器 ?初級虛擬儀器是利用計算機來增強傳統(tǒng)儀器的功能 ?隨著 GPIB總線標準的確立 ,人們把傳統(tǒng)儀器通過 GPIB 和 RS232C同計算機連接 ,從而可以用計算機來控制儀器 ? 第二階段稱為開放式虛擬儀器 ?插入式數據處理卡的出現 ,如基于臺式計算機 PCI 總線的數據采集卡 (DAQ),基于筆記本計算機 PCMCIA 總線的數據采集卡 ,使得虛擬儀器進入了開放式時代 ? 第三階段稱為虛擬儀器框架 ?由我國自主提出的“框架協議”開發(fā)系統(tǒng) ,利用面向對象技術封裝出虛擬儀器的功能庫 ?控件庫 ?開發(fā)系統(tǒng) ?幫助模塊等 ,用戶利用這一系統(tǒng)幾乎可以“零編程”地開發(fā)出虛擬儀器 ? 第四階段稱為網絡化虛擬儀器 ?隨著遠程 ?復雜 ?大范圍的測控任務的需求越來越大 ,網絡化虛擬儀器就應運而生了 ,這就是所謂的“儀器流技術” ?以 PC 機和工作站為基礎 ,通過 Inter 網進行遠程控制 ,不僅可以充分利用儀器資源 ?降低檢測成本 ,也可以提高測控系統(tǒng)的功能 ,拓展其應用范圍 ? 目前 ,虛擬儀器已經形成了一個很龐大的產業(yè)市場 ,國外生產虛擬儀器的廠家有 NI公司 ?HP 公司 ?Tektronix 公司等 ?我國目前有許多科研機構和高校均在進行虛擬儀 器技術研究 ,雖然我國在虛擬儀器領域起步較晚 ,但與發(fā)達國家差距并不太大 ?我們應該抓住機會 ,通過學習先進國家的技術 ,努力提高我國虛擬儀器的技術水平 ? LabVIEW 簡介 當前 ,在使用比較廣泛的虛擬儀器軟件開發(fā)平臺中 ,NI 公司的 LabVIEW 是最具代表性的圖形化虛擬儀器開發(fā)平臺 ? LabVIEW 的功能與特點 LabVIEW 與其他計算機 語言的顯著區(qū)別是 :其他計算機語言都是采用基于文本的語言產生代碼 ,而 LabVIEW使用的是圖形化編輯語言 G編寫程序 (VI),產生的程序是框圖的形式 ? 與 C 和 BASIC 一樣 ,LabVIEW也是通用的編程系統(tǒng) ,有一個 可以 完成任何編程任務的龐大函數庫 ?LabVIEW 的函數庫包括數據采集 ?GPIB?串口控制 ?數據分析 ?數據顯示及數據存儲等 ?LabVIEW 也有傳統(tǒng)的程序調試工具 ,如設置斷點 ?以動畫方式顯示數據及其子程序 (子 VI)的結果 ?單步執(zhí)行等等 ,便于程序的調試 ? 由于虛擬儀器的延伸和發(fā)展 ,使得 LabVIEW 的應 用變得越來越廣泛 。 based on the GSM (or Global System acronym for Mobile Communications, Chinese for the Global System for Mobile Communications) longrange distributed temperature and humidity monitoring system. This paper presents a virtual instrument based on, for agricultural greenhouse temperature and humidity of the temperature and humidity control system, namely the use of LabVIEW to achieve greenhouse agriculture monitoring the temperature and humidity, the system can be achieved on the sensor data collected by simple handling, storage and display, as well as more features such as alarm threshold. Specific, when the collection of temperature and humidity, above or below the set (suitable for crop growth) temperature and humidity, the system alarm, the operator can ventilation, irrigation and other appropriate measures to adjust to maintain optimum crop growth temperature The purpose of humidity. And the other two methods, based on virtual instrument temperature and humidity monitoring system is superior, because of the supporting NI products pany DAQ data acquisition card (in this design is the acquisition card PCI6221) with the use, the structure of the whole system simpler and more powerful. Keywords: Virtual instrument。基于 MatLab(即 矩陣實驗室 Matrix Laboratory)的溫濕度監(jiān)控系統(tǒng) 。數據采集 。 virtual control system。另一類是 節(jié)點端口 ?控制端口和指示端口用于前面板對象 ,當 VI 程序運行時 ,控制輸入的數據通過控制端傳遞到框圖程序 ,供其中的程序使用 ,產生的輸出數據 再 通過指示端口傳輸到前面板對應的指示中顯示 ?每個節(jié)點端口都有一個或數個數據端口用于輸入或輸出 ? 用 LabVIEW 編制出的圖形化 VI