【正文】 8 個中斷源， 4 級優(yōu)先級。 溫度 檢測報警系統(tǒng)，實時溫度值與溫度設定值比較，當布爾量為 F 時，綠燈亮，當布爾量為 T 時紅燈亮，實現(xiàn)實時報警功能。程序運行前，首先要選擇下位機 的連接端口，才可以從下位機讀取溫度檢測數(shù)據(jù)。應用 labview的圖標（即儀器驅動程序）設置串口，讀串口里的數(shù)據(jù)。 圖 USB設備讀寫框圖 LabVIEW2021 中串口的配置 VISA 配置串口控件如圖 所示。 NIVISA 概述 N1VISA簡介 VISA(Virtual Instrument Software Architecture)是一個用來與各種儀器總線進行通訊的高級應用編程接口（ API）。它一般包括 USB 總線驅動程序、 USB 主控制器驅動程序和非USB 主機軟件三部分這些軟件通常由操作系統(tǒng)提供，所以這部分不是重點。由于 USB 總線具有傳輸速度高，擴展性好，連接方便等眾多優(yōu)點，而且價格適中，非常適合本設計的 溫度檢測 系統(tǒng)，因此我們采用了 USB 總線作為系統(tǒng)的通信方式 ]4[ 。 VXI 總線是“用于儀器的 VME 總線擴展”的簡稱。 沈陽理工大學應用技術學院學士學位論文 12 圖 總體設計框圖 本章小結 本章主要討 論了溫度檢測系統(tǒng)的總體設計方案。 LabVIEW系列產品，包括用于 可靠、確定性控制的實時 LabVIEW (LabVIEW RT)軟件，能夠快速、準確的建立起功能強大的機器監(jiān)視和自動控制應用程序。首先，從功能菜單中選擇需要的功能節(jié)點，將之置于面板上合適的位置；然后用線 (Wires)連接各功能節(jié)點在程序圖中的端口，用來在功能節(jié)點之間傳輸數(shù)據(jù)。用戶可以將一個應用分解為多個任務，再將任務細分，將一個復雜的應用分解為多個簡單的子任務，為每個子任務建立一個 VI，然后把這些 VI組合在一起成為最終的應用程序。 應用軟件，它是建立在儀器驅動程序之上，需由用戶自己編寫，通過提供直接友好的測控操作界面，豐富的數(shù)據(jù)分析與處理功能來完成自動測控任務。其中，控制其安裝在零號槽中，稱為零槽控制器。隨著網絡技術的發(fā)展，已經形成網絡虛擬儀器，它是一種基于 Web技術的新型虛擬儀器，使得虛擬儀器成為 Inter的一部分，可方便地構建遠程自動測控系統(tǒng)，實現(xiàn)測量、控制過程的網絡化。 沈陽理工大學應用技術學院學士學位論文 4 2 虛擬儀器 概述 虛擬儀器的概念 隨著計算機技術、微電子技術和網絡技術的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)儀器己經不能適應現(xiàn)代測控系統(tǒng)的要求，美國國家儀器公司率先提出虛擬儀器的概念，它徹底打破了傳統(tǒng)儀器由廠家定義、用戶無法改變的模式，使得用戶可以自己定義儀器，靈活地設計儀器系統(tǒng)，以滿足多樣化的需求。 LabVIEW采用的是圖形化編程方案，是非常實用的開發(fā)軟件； Labwindows/CVI 是為熟悉 C 語言的開發(fā)人員設計的、在 Windows 環(huán)境下的標準 ANSIC 開發(fā)軟件。這種框架結構決定了它只能由儀器廠家來定義、制造，而且功能和規(guī)格一般都是固定的，用戶無法隨意改變其結構和功能。 檢測在當今社會的許多工業(yè)中不和或缺，有些環(huán)境惡劣的地方更是離不開遠程的檢測系統(tǒng)。用戶通過顯示器友好的圖形界面操作計算機，完成對被測量的數(shù)據(jù)采集、分析、處理、顯示、存儲等整套測試工作，如同操作一臺自行定義與設計的專用傳統(tǒng)儀器一樣。 在國內己 有部分院校的實驗室引入了虛擬儀器 ,國內專家預測 :未來幾年內，我國將有 50%的儀器為虛擬儀器。用計算機軟件實現(xiàn)各種各樣的信號分析、處理及存儲，完成多種多樣的測試功能 。系統(tǒng)組建時間縮短，功能易于擴展，軟硬件生產、維護和開發(fā)的費用降低。上述的幾種方案中， GPIB、 VXI、 PXI方案主要適合構成大型高精度測試系統(tǒng) 。它可以把復雜、繁瑣、費時的文本語言編程簡化成用菜單或圖標提示的方法選擇功能 （ 圖形 ） ，用線條將各種功能 （ 圖形 ） 連接起來的簡單圖形編程方式，為沒有編程經驗的用戶進行編程、調試提供了簡單方便、完整的環(huán)境和工具，尤其適合于從事科研、開發(fā)的科學家和工程技術人員使用。傳統(tǒng)的計算機語言中的順序執(zhí)行結構在 LabVIEW中被并行機制所代替 ： 從本質上講，它是一種圖形控制流結構的數(shù)據(jù)流模式。圖形化程序設計編程簡單、直觀、開發(fā)效率高。 沈陽理工大學應用技術學院學士學位論文 11 3 總體設計 系統(tǒng)實現(xiàn)的功能 本論文針對傳統(tǒng)檢測儀表功能由儀器廠商定義，與其它儀器設備的連接十分有限，圖形界面小，人工讀取數(shù)據(jù)信息量小，數(shù)據(jù)無法編輯、存儲，系統(tǒng)封閉、功能固定、可擴展性差，技術更新慢，開發(fā)和維護費用較高的特點，設計了一個基于 LabVIEW 的溫度檢測系統(tǒng)。在系統(tǒng)的整體設計中，軟件的設計是關鍵，也占大部分工作量。 PXI 是 PCI 在儀器領域的擴展，它將 PCI 總線技術發(fā)展成適合于試驗、測量與數(shù)據(jù)采集場合應用的機械、電氣和軟 件規(guī)范，從而形成了新的虛擬儀器體系結構。 圖 USB系統(tǒng)的分層 沈陽理工大學應用技術學院學士學位論文 15 USB主機 在 USB 系統(tǒng)中只允許有一個主機，分為三個不同的功能模塊 :客戶軟件、系統(tǒng)軟件、USB 總線接口 。 USB設備 要為 USB 設備寫驅動程序就必須知道 USB 設備的架構。每個 USB 設備都有各自的指令集。 圖 VISA讀取控件 該控件的功能是從 VISA 資源名稱指定的設備或者借口中讀取指定數(shù)量的字節(jié)，并且使數(shù)據(jù)返回至讀取緩沖區(qū)。 圖 子 VI前面板和程序框圖 LabVIEW的前面板和各個部分的功能 沈陽理工大學應用技術學院學士學位論文 20 前面板由輸入控件和顯示控件組成。 LabVIEW的程序框圖和各個部分的功能 前面板創(chuàng)建完畢后，便可使用圖形化的函數(shù)添加源代碼來控制前面板上的對象。 單片機的 使用 MPC89E52AE單片機 應用 本系統(tǒng)所用的是笙泉公司生產的 MPC89E52AE 單片機，它是一個低功耗，高性能8 位單片微型計算機，片內含最大 4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復擦寫20210 次的 Flash 只讀程序存儲器，兼容標準 MCS51 指令系統(tǒng)及 80C51 引腳結構，芯片內集成了通用 8 位中央處理器和 ISP Flash 存儲單元，功能強大的微型計算機的MPC89E52AE 可為許多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。 1能耗控制； IDLE 模式和掉電模式；掉電模式能被 。 ISP 為空間最大可為 4K，與應用程序空間共享。 時間顯示部分，用于在前面板顯示當前系統(tǒng)時間。 上位機采用的是 LabVIEW2021 進行設計，圖 所示為溫度檢測界 面，即上位機程序的前面板。該控件的作用是清空由屏蔽指定的 I/O 緩沖區(qū)。 ViProperty， VISA 設備的屬性子節(jié)點 ， 可以設置端點或 傳輸方式。利用設備地址、端點號和傳輸方向就可以指定一個端點，并和它通信。此外，根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较颍€應提供或空或滿的內存緩沖區(qū)以存儲這些數(shù)據(jù)。使用 USB Hub 實現(xiàn)系統(tǒng)擴展，最多可連接 127 個外設，系統(tǒng)的拓撲結構為樹狀結構。 在通用儀器總線中，經常用到三種總線 :GPIB， VXI 和 PXI。為了能夠實現(xiàn)溫度檢測系統(tǒng)所提出的各項具體功能，可以將整個系統(tǒng)分解為上位機和下位機兩個部分 :上位機為裝有 LabVIEW2021 軟件的 PC 機，下位機為單片機及外圍電路組成的小系統(tǒng)。 應用于研究與分析 :運用 LabVIEW，可在汽車、能源研究和其它眾多工業(yè)領域的應用系統(tǒng)中進行實時數(shù)據(jù)的分析和處理、對于圖像處理、時頻分析、小波和數(shù)字濾波的應用系統(tǒng)， LabVIEW特別提供各種附加工具包以加速系統(tǒng)的開發(fā)。 VI有一個人機對話的用戶界面，即前面板 (Front Panel)和類似于源代碼功能的程序圖 (Diagram)。 LabVIEW也有完善的仿真、調試工具，如設置斷點、單步執(zhí)行等。我們只要利用數(shù)據(jù)采集卡或數(shù)據(jù)采集電路，就可在計算機上構造新的儀器系統(tǒng)，由軟件進行編程實現(xiàn)不同的功能。計算機是虛擬儀器的核心，主要完成數(shù)據(jù)的分析處理和結果的顯示，硬件接口電路主要完成被測信號的采集、放大、模 /數(shù)轉換，根據(jù)構成虛擬儀器的接口總線不同，主要可分為以下 幾種方案，如圖 示。虛擬儀器的處理能力和智 能化程度主要取決于軟件，用戶可根據(jù)需要，將先進的處理算法、人工智能或者專家系統(tǒng)應用于儀器的設計與集成，從而將儀器的水平提高到一個新的層次。 詳細介紹了虛擬儀器技術的概念、特點和體系結構，虛擬儀器開發(fā)軟件 LabVIEW及圖形化編程語言的特點及應用現(xiàn)狀。 課題的國內外研究現(xiàn)狀 虛擬儀器目前在國外發(fā)展得非常快，以美國國家儀器公司 (NI 公司 )為代表的一些廠商己經在市場上推出了基于虛擬儀器技術而設計的商品化儀器產品。 The machine is through a single chip puter 89 E52 read temperature data, through the RS232 turn USB interface, move as a machine for analysis. This design is used to RS232 serial line USB for PC and a machine under the munication. The munication module LabVIEW NIVISA in version began after support USB serial ports, make the next place machine and can not through LabVIEW munication data acquisition card takes a machine under the monitoring data, make the flexibility and practical better LabVIEW, save the hardware part of the cost. Key words: LabVIEW。s society in many of the industry with or lack of, some environmental bad place is also can not get away from remote detection system. This design is solved some heavy industry, pharmaceutical industry, etc in between some of place is not fit for human in, still need to temperature detection problem. This design has two sides, the PC is in the PC platform using the LabVIEW software development testing interface, and intuitive observe temperature curve, according to need to also can be in the form of form to Excel, save detection of historical data, according to the realtime data acquisition data and the temperature of the set value parison, tip temperature alarm。虛擬儀器不但靈活可變、功能強沈陽理工大學應用技術學院學士學位論文 2 大，而且使用簡單方便，便于技術升級更新，系統(tǒng)的使用和維護費用極低，同時具有極高的可靠性 。 本文主要進行了以下幾方面的工作： 論述了智能溫度測控系統(tǒng)的課題目的及意義，智能溫度測控系統(tǒng)的國內外發(fā)展概況及本論文的主要內容。軟件在儀器中充當了以往由硬件甚至整機來實現(xiàn)的角色，軟件是虛擬儀器的核心，而虛擬儀器中的硬件僅僅是為了解決信號的輸入、輸出，這是虛擬儀器相對于傳統(tǒng)儀器，在概念上的重大突破。 虛擬儀器的硬件構成 硬件接口電路與計算機儀器構成了虛擬儀器的硬件。由于計算機很容易與網絡、 外圍設備，以及其他應用連接，對于數(shù)據(jù)采集、系統(tǒng)控制、遠程傳送都非常方便。像 C和 C++等其它計算機高級語言一樣， LabVIEW也是一種通用編程語