【正文】 。下面分別進(jìn)行介紹 . 濕度數(shù)據(jù)的處理 （ 1） 濕度數(shù)據(jù)還原 根據(jù)圖 CHR01 濕度傳感器測(cè)量電路 ，利用模擬電子線路的知識(shí)可以得到輸出電壓與濕敏電阻電阻值的關(guān)系式如下 : ref4 UURR ???濕濕R （ 46） )1(U76RRUo ??? ? （ 47） 其中， ??ref為振蕩電路輸出電壓， ??+為放大電路正相端電壓， ????為電路輸出電壓，??濕 為濕敏電阻當(dāng)前電阻值。 的值越小，表示 i、 j兩個(gè)傳感器的觀測(cè)值越接近，否則偏差就越大。為確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，防止個(gè)別傳感器硬件故障的影響，設(shè)計(jì)采用了數(shù)字濾波和數(shù)據(jù)融合的數(shù)據(jù)處理方式。從而避免由于系統(tǒng)本身故障造成的對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的干擾。 系統(tǒng)用戶登陸界面 為了保證溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不被他人誤用而造成不必要的損失，確保專(zhuān)門(mén)人員對(duì)本系統(tǒng)的使用，本文設(shè)計(jì)了用戶注冊(cè)與登錄系統(tǒng)。流程圖編輯窗口主要完成圖形化編程，即選 用工具模板中相應(yīng)的 工具去取用功能模板上的有關(guān)圖標(biāo)來(lái)設(shè)計(jì)、制作虛擬儀器流程圖以完成虛擬儀器的設(shè)計(jì)工作。像許多重要的軟件一樣， LabVIEW 提供了 Windows、 UNIX、 Linux、 Macintosh的多種版本。這是一個(gè)功能強(qiáng)大且靈活的軟件。 銅或鋁為屏蔽層的屏蔽電纜能抑制高頻電磁場(chǎng)干擾，屏蔽層接地后還可以抑制變化的電場(chǎng)對(duì)芯線的靜電感應(yīng)。 第三章 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì) HS1101 搭建頻率發(fā)生電路來(lái)測(cè)量系統(tǒng)濕度，濕度與頻率的典型值如表所示。 1％ RH(10％～ 97％ RH，曲線擬合線性度 )/177。測(cè)溫電路如圖 所示 第三章 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì) DSl8820 加電后，處在空閑狀態(tài)。除應(yīng)答脈沖外，所有這些信號(hào)都由主機(jī)發(fā)出同步信號(hào)。 初始化： DSl8B20 所有的數(shù)據(jù)交換都由一個(gè)初始化序列開(kāi)始，由主機(jī)發(fā)出的復(fù)位脈沖和 DSl8B20 發(fā)出的應(yīng)答脈沖構(gòu)成。其提供 9~12 位精度的溫度測(cè)量；電源供電范圍是 ~；溫度 測(cè)量范圍 55℃ ~+125℃ ，在 10℃ ~+85℃ 范圍內(nèi)，溫度遲滯177。5 ℃ ，濕度 177。 5）根據(jù)我國(guó)地理位置和氣候條件。按下系統(tǒng)操作主面板的歷史數(shù)據(jù)回讀按鈕，即可啟動(dòng)數(shù)據(jù)回放功能。 2） 自動(dòng)記錄功能： 系統(tǒng)設(shè)計(jì)有自動(dòng)數(shù)據(jù)記錄的功能。 館藏室 溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)系統(tǒng)參數(shù) 館藏室溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定極其重要，設(shè)計(jì)根據(jù)《檔案館 溫濕度系統(tǒng)管理規(guī)定 》 確定了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的一些重要參數(shù)。 歷史數(shù)據(jù)回讀子程序?qū)崿F(xiàn)了歷史數(shù)據(jù)的回讀顯示，將記錄的數(shù)據(jù)以波形的形式在歷史數(shù)據(jù)回讀窗口顯示出來(lái)，便于用戶更直觀的觀察環(huán)境的溫濕度變化。 館藏室溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖如圖 。首先對(duì)軟件開(kāi)發(fā)的開(kāi)發(fā)環(huán)境 LabVIEW 軟件進(jìn)行了介紹，然后介紹了系統(tǒng)的用戶登錄、自檢、溫濕度數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)、處理、顯示以及報(bào)警、數(shù)據(jù)記錄與 歷史數(shù)據(jù) 回讀等 功能 的設(shè)計(jì)思路 。具有數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)多種方式顯示，越限報(bào)警，數(shù)據(jù)記錄以及歷史數(shù)據(jù)回讀等功能。 在測(cè)試和測(cè)量方面， LabVIEW 已經(jīng)變成一種工業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)工具；在過(guò)程控制和工廠自動(dòng)化應(yīng)用方面， LabVIEW 非常適用于過(guò)程監(jiān)測(cè)和控制；在研究和分析方面， LabVIEW 有力的軟件分析庫(kù)提供了幾乎所有經(jīng)典的信號(hào)處理函數(shù)和大量現(xiàn)代的高級(jí)信號(hào)分析系統(tǒng)。傳統(tǒng)臺(tái)式儀器是由廠家設(shè)計(jì) 并定義好功能的一個(gè)封閉結(jié)構(gòu)，有固定的輸入 /輸出接口和儀器操作面板。設(shè)備驅(qū)動(dòng)軟件是直接控制各種可控制硬件接口的驅(qū)動(dòng)程序。生產(chǎn)虛擬儀器的主要廠家 NI、 HP等公司，目前都生產(chǎn)數(shù)百個(gè)型號(hào)的虛擬儀器產(chǎn)品。 虛擬儀器技術(shù)的興起與發(fā)展 現(xiàn)代儀器儀表技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和多種基礎(chǔ)學(xué)科緊密結(jié)合的產(chǎn)物。粗略地說(shuō) ， 這種結(jié)合有兩種方式： 一種是將計(jì)算機(jī)裝入儀器，其典型的例子就是所謂智能化的儀器。 傳統(tǒng)的 監(jiān)控方式是 利用人工記錄溫濕度計(jì)的數(shù)值，一天兩次， 不能實(shí)現(xiàn) 24小時(shí)監(jiān)視，從而不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。在這種模式下，不僅效率低下 ， 而且還會(huì)造成人 力 資源的浪費(fèi)。 從而實(shí)現(xiàn)了基于虛擬 儀器技術(shù)的環(huán)境度監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀 近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外溫濕度傳感器測(cè)量系統(tǒng)正向 集成化、智能化發(fā)展，隨著科研人員的不斷努力，該類(lèi)型系統(tǒng)取得了巨大的成就。 隨著科技的進(jìn)步，傳統(tǒng)的溫濕度測(cè)試技術(shù)在穩(wěn)定性、精度等方面已經(jīng)無(wú)法滿足2 溫濕度測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 市場(chǎng)的需求，因此，基于虛擬儀器的新型溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的探究顯得尤為重要。 盡管迄今為止虛擬儀器還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的定義，但是一般認(rèn)為 [3]：虛擬儀器是在 PC機(jī)基礎(chǔ)上通過(guò)增加相關(guān)硬件和軟件構(gòu)建而成的、具有可視化界面的可重用測(cè)試儀器系統(tǒng)。但經(jīng)過(guò)多年研究，我國(guó)已經(jīng)在虛擬儀器開(kāi)發(fā)方面形成了自己的特色 [6]。 虛擬儀器實(shí)際上是一個(gè)按照儀器需求組織的數(shù)據(jù)采集系 統(tǒng)。 作為虛擬儀器的開(kāi)發(fā)軟件， LabVIEW 的特點(diǎn)如下： 1） 具有圖形化的編程方式，設(shè)計(jì)者無(wú)需編寫(xiě)任何文本格式的代碼，是真正的4 溫濕度測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 工程師語(yǔ)言。用 LabVIEW 設(shè)計(jì)的虛擬儀器可脫離 LabVIEW開(kāi)發(fā)環(huán)境，用戶最終看見(jiàn)的是和實(shí)際硬件儀器相似的操作界面。尾章則為 論文的總結(jié)和展望，總結(jié)涵蓋了對(duì)整個(gè)研究工作進(jìn) 行的歸納和綜合，以及論文尚存在的問(wèn)題和進(jìn)一步開(kāi)展研究的見(jiàn)解與建議。 館藏室溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作原理 館藏室溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以虛擬儀器技術(shù)為主要技術(shù)支持，利用 PC機(jī)軟件和外圍硬件電路的相互結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)環(huán)境溫濕度監(jiān)測(cè)報(bào)警等功能。外圍電路采集到的環(huán)境信號(hào)經(jīng) I/O接口送入計(jì)算機(jī)中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，在 LabVIEW平臺(tái)上，經(jīng)數(shù)據(jù)處理子程序處理的信號(hào)以及溫濕度控制子程序產(chǎn)生的控制信號(hào)也通過(guò)計(jì)算機(jī) I/O接口送至外圍電路中。系統(tǒng)硬件自檢主要實(shí)現(xiàn)對(duì)這些壞值的檢測(cè)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)傳感器故障時(shí)，相應(yīng)的故障報(bào)警指示燈將會(huì)點(diǎn)亮。℃ 2） 濕度測(cè)量范圍及準(zhǔn)確度： 第二章 館藏室溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 范圍 ： 0%RH～ 100%RH 準(zhǔn)確度 ： 177。 3） 自動(dòng)報(bào)警功能： 系統(tǒng)允許用戶在主面板對(duì)館藏室溫濕度的上下限進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置。 第三章 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì) 第三章 系 統(tǒng)硬件的 設(shè)計(jì) 館藏室溫濕度要求 系統(tǒng) 根據(jù)《檔案館溫濕度管理暫行規(guī)定》的要求 ，進(jìn)行館藏室溫濕度要求的設(shè)定。 2）參考了有關(guān)檔案制成材料測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)溫度。 硬件電路設(shè)計(jì) 硬件電路設(shè)計(jì)主要考慮溫濕度傳感器的選擇，數(shù)據(jù)采集電路的設(shè)計(jì)，信號(hào)調(diào)理電路的設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)傳輸電路的設(shè)計(jì) 以及系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì) 。 硬件配置 DSl8B20 的單總線端口為漏極開(kāi)路，其內(nèi)部等效電路如圖所示。 DSl8B20 的 ROM 如表所示，每個(gè) ROM 命 第三章 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì) 令都是 8 bit 長(zhǎng)。 14 溫濕度測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 在寫(xiě)時(shí)隙期間，主機(jī)向 DSl8B20 寫(xiě)入數(shù)據(jù)；而在讀時(shí)隙期間，主機(jī)讀入來(lái)自DSl8B20 的 數(shù)據(jù)。處理器發(fā)出讀溫度命令，在讀時(shí)隙讀出系統(tǒng)溫度，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的測(cè)量。濕度 /電容轉(zhuǎn)換曲線如圖所示。 而系統(tǒng)為溫濕度測(cè)量，對(duì)系統(tǒng)的測(cè)控頻率要求不高，因此系統(tǒng)采用 AT90S8515單片機(jī)接收溫、濕度數(shù)據(jù)，并由 RS232 口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)。 第四章 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì) 第四章 系統(tǒng) 軟件的 設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件部分是 設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)，該部分主要利用以 PC 機(jī)為平臺(tái)的LabVIEW 圖形化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)及儀器用戶操作面板的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的登陸，數(shù)據(jù)的采集、處理以及數(shù)據(jù)的顯示、記錄和躍限報(bào)警等功能。使用這種語(yǔ)言編程時(shí)，基本上不寫(xiě)程序代碼，取而代之的是流程圖。 LabVIEW 程序設(shè)計(jì)在前面板開(kāi)發(fā)窗口和流程圖編輯窗口中完成。 LabVIEW 提供了 3 個(gè)模板來(lái)編輯虛擬 儀器：工具模板（ Tools Palettes）、控制模板（ Controls Palettes）和功能模板（ Functions Palettes）。 圖 館藏室溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)登錄界面 系統(tǒng)用戶注冊(cè)程序框圖 如圖 所示。 溫度監(jiān)測(cè)軟件 的實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng) 溫度監(jiān)測(cè)軟件部分包括 系統(tǒng)溫度 數(shù)據(jù)的采集、 溫度 數(shù)據(jù) 的 處理和 溫度 數(shù)據(jù)的 顯示三個(gè)主要部分。 （ 3）多傳感器溫度數(shù)據(jù)融合 [13] 數(shù)據(jù)融合指模仿人腦的數(shù)據(jù)綜合處理能力，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)按時(shí)序獲得的多傳感器觀測(cè)信息在一定的準(zhǔn)則下予以分析和綜合，以完成所需要的決策和估計(jì)而進(jìn)行的信息處理過(guò)程。 多傳感器數(shù)據(jù)融合 [12]：使用 Bayes估計(jì)計(jì)算最佳融合數(shù)據(jù) T， ??????? Lk okoOLk kkQTQTT12221211 （ 45） 其中， L為有效傳感器數(shù)量， 為第 K個(gè)傳感器的觀測(cè)值， 為第 K個(gè)傳感器的測(cè)量值的標(biāo)準(zhǔn)偏差， 為第 L個(gè)傳感器觀測(cè)值的均值， 為第 L個(gè)傳感器測(cè)量值的標(biāo)準(zhǔn)偏差 。 （ 2） 數(shù)字濾波 濕度數(shù)據(jù)的數(shù)字濾波目的和原理與溫度數(shù)據(jù)一致，這里不再贅述。 用戶可以 通過(guò)按下系統(tǒng)操作主面板的 “歷史數(shù)據(jù)回讀 ”按鈕來(lái)啟動(dòng)歷史數(shù)據(jù)回讀操作。通過(guò) Multisim 軟件和 MATLAB 軟件實(shí)現(xiàn)了電路的仿真模擬，確定了電路各元件參數(shù)。 由此可 見(jiàn)， 系統(tǒng) 實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)監(jiān)測(cè)館藏室溫濕度并自動(dòng)記錄數(shù)據(jù) 和報(bào)警的功能，系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)達(dá)到了對(duì)博物館或圖書(shū)館的溫濕度進(jìn)行監(jiān)測(cè)的目的，實(shí)現(xiàn)了用一臺(tái)計(jì)算機(jī)和一個(gè)數(shù)據(jù)采集卡對(duì)一個(gè)博物館或圖書(shū)館的多個(gè)館藏室溫濕度的監(jiān)測(cè)，并將虛擬儀器技術(shù)引入了監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中。LabVIEW 虛擬儀器設(shè)計(jì)技術(shù) [M].北京航空航天大學(xué)出版社 .20xx年 8 月 . [13] 張麗娜 .基于 LabVIEW 的溫濕度測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) [D]:碩士學(xué)位論文 .內(nèi)蒙古：內(nèi)蒙古大學(xué) .20xx [14] 王小燕，陳國(guó)凡 .多傳感器數(shù)據(jù)融合算法的 LabVIEW實(shí)現(xiàn) [J].微計(jì)算機(jī)信息， 20xx,26（ 121） . 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