【正文】 用While循環(huán)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)移寄存器(Shift Register)來(lái)記錄每一次的采樣值，循環(huán)結(jié)束，以一維數(shù)組的形式輸出，波形顯示在Graph控件上。本文的參數(shù)采集包括三部分：AI系列儀表、遠(yuǎn)方功率計(jì)和NIDAQ板卡。分別用于溫度和壓力的初步采集及數(shù)據(jù)顯示，整個(gè)系統(tǒng)的能耗數(shù)據(jù)采集以及溫度和壓力的精確采集。 AI儀表采集處理 在前面通訊完成的基礎(chǔ)上對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并完成整個(gè)程序的功能。串口初始化完成之后發(fā)送讀取型號(hào)特征命令，接著讀取AI儀表傳回的10字節(jié)數(shù)據(jù)(AI的固定格式)。10字節(jié)數(shù)據(jù)格式為：測(cè)量值PV+給定值SV+輸出值MV及報(bào)警狀態(tài)+所讀/寫(xiě)參數(shù)值+CRC校驗(yàn)碼其中PV、SV及所讀參數(shù)值均為整數(shù)格式，各占2個(gè)字節(jié)，MV占一個(gè)字節(jié)，數(shù)值范圍0220，報(bào)警狀態(tài)占一個(gè)字節(jié)，CRC校驗(yàn)碼占2個(gè)字節(jié)，共10個(gè)字節(jié)。調(diào)用String Subset函數(shù)取出第第2字節(jié)。再調(diào)用String To Byte Array函數(shù)使第第2字節(jié)轉(zhuǎn)換成Byte Array的第0、第1元素。最后調(diào)用Index Array函數(shù)把兩元素提取出來(lái)成為單獨(dú)的10進(jìn)制數(shù)。設(shè)置的溫度為1位小數(shù)，所以正確的溫度是10進(jìn)制情況下PV=（第一字節(jié)+第二字節(jié)*256）/10。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換之后，輸出到前面板相應(yīng)的顯示件，同時(shí)與設(shè)定的參數(shù)的上下限進(jìn)行比較并輸出上/下限報(bào)警。以上是一塊儀表的處理，其它儀表除讀命令不同外，代碼一致，直接拷貝即可。顯示和報(bào)警的下一步是將數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，首先使用合并信號(hào)(Merge Signals)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)連接波形圖表()顯示，同時(shí)將動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換為數(shù)組格式，然后使用數(shù)值至小數(shù)字符串轉(zhuǎn)換(Number To Fractional String)轉(zhuǎn)換為字符串，再與“格式化日期/時(shí)間字符串”一起組成數(shù)組，最后用寫(xiě)入電子表格文件VI存儲(chǔ)到設(shè)定的Excel表格里面。 AI儀表數(shù)據(jù)存儲(chǔ)程序 至此，AI儀表的數(shù)據(jù)處理基本結(jié)束。 功率計(jì)采集處理數(shù)據(jù)處理主要涉及到讀取的數(shù)據(jù)為擴(kuò)展ASCII碼，需要轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼進(jìn)行處理，因?yàn)長(zhǎng)abVIEW中不能直接顯示擴(kuò)展ASCII碼，轉(zhuǎn)換完成之后再把整個(gè)字符串分成各個(gè)單元進(jìn)行顯示處理。首先是進(jìn)行非標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼到標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼的轉(zhuǎn)換，經(jīng)過(guò)串口測(cè)試，數(shù)據(jù)分析得到結(jié)果：直接讀回的二進(jìn)制數(shù)據(jù)超過(guò)128(十進(jìn)制)時(shí)直接減去128(十進(jìn)制)后即為所需的字符標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼。具體操作是：選出超過(guò)128的字節(jié)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后再組合在一起向后輸出。接著是將標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼的字符串分解成各個(gè)所需的參數(shù)，功率計(jì)傳回的數(shù)據(jù)格式較為復(fù)雜：“U：XXXXXXV，I：XXXXXXA，P：XXXXXXXW，PF：XXXXX，F(xiàn)：XXXXXHz，E：XXXXXXkWh，T：XX：XX：XX，”里面既有字母，標(biāo)點(diǎn)又有數(shù)字，較難處理。本文采用了搜索拆分字符串的方法逐步將數(shù)據(jù)分離出來(lái)。以每個(gè)參數(shù)的名稱為標(biāo)志(如U：)找到相關(guān)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行顯示。下一個(gè)環(huán)節(jié)是電能積分，此部分采用的是用三個(gè)CASE循環(huán)進(jìn)行判斷，打開(kāi)電能積分，停止電能積分，復(fù)位電能積分三個(gè)按鈕是否按下，條件為假的時(shí)候什么也不做，條件為真的時(shí)候通過(guò)串口向功率計(jì)發(fā)送相應(yīng)的命令。最后就是循環(huán)結(jié)束的時(shí)候關(guān)閉串口。、。 功率計(jì)ASCII碼轉(zhuǎn)換程序 功率計(jì)字符串處理程序 功率計(jì)電能積分程序至此，功率計(jì)的處理基本結(jié)束。 NI板卡采集處理此部分的數(shù)據(jù)處理主要包括以下幾個(gè)部分：電壓至壓力的轉(zhuǎn)換，壓力波形上下限的獲取及比較，壓力波形之間的相位差的處理，溫度數(shù)據(jù)的現(xiàn)實(shí)，以及所有數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。由于NI9201采集的是壓力傳感器傳回的電壓信號(hào)，因此要對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，根據(jù)傳感器的分度表利用擬合公式得出二者的對(duì)應(yīng)關(guān)系，進(jìn)行處理。接著是將壓力信號(hào)輸出波形圖表顯示，同時(shí)利用幅值和電平(Amplitude and )子VI將波峰波谷值向后輸出，再用公式41。 （41）計(jì)算出壓比，其中U為壓比，Pm為峰峰值(波峰波谷)，P0為平均壓力。接著還要對(duì)有需要的波形利用提取單頻信息(Extract Single Tone )子VI取出相位進(jìn)行比較得出相位差。溫度的數(shù)據(jù)處理相對(duì)簡(jiǎn)單，因?yàn)镹IDAQ助手直接輸出的就是對(duì)應(yīng)熱電偶采集的溫度，可以直接顯示，轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)。最后對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換用于存儲(chǔ)。、。 NI板卡電壓轉(zhuǎn)換 NI板卡壓比計(jì)算 NI板卡相位差計(jì)算 NI板卡溫度顯示處理 NI板卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至此，NI板卡的處理基本結(jié)束。將電源單獨(dú)介紹的原因是：前面三個(gè)都是數(shù)據(jù)的采集處理，而電源則除此之外還為系統(tǒng)提供能源。電源的軟件設(shè)計(jì)包括兩個(gè)方面：一是將電源的信息采集回來(lái)，而是控制電源的參數(shù)改變輸出。 電源信息采集處理、頻率、功率和功率因數(shù)等參數(shù)讀回來(lái)，進(jìn)行顯示、處理。重點(diǎn)在讀取測(cè)試子VI。子VI與文本語(yǔ)言中的子函數(shù)類似，專門(mén)處理一定的問(wèn)題，設(shè)置傳遞的參數(shù)調(diào)用即可，LabVIEW中的子VI更加方便建立完成之后調(diào)用時(shí)和普通的模塊一樣可以直接連線。先建立完整功能的VI，先發(fā)送讀回參數(shù)的命令再讀取格式固定的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)格式為：XXX．XHzXXX．XVX．XXXAXXX．XW?；刈x數(shù)據(jù)為10進(jìn)制，依次是輸出頻率，輸出電壓輸出電流和輸出有功功率例如回讀數(shù)據(jù)是50Hz， 。則回讀數(shù)據(jù)為： “”對(duì)與這種固定格式的數(shù)據(jù)可以直接截取某一段的數(shù)據(jù)輸出顯示，至此，電源信息采集中的讀取測(cè)試子VI的功能已經(jīng)完成。接著就是將該VI打包成子VI，具體步驟為：(1)在前面板右上角圖標(biāo)處右擊選擇顯示連線板，再次右擊選擇對(duì)應(yīng)的模式 主要根據(jù)子VI的輸入和輸出的個(gè)數(shù)，選擇模式，然后將對(duì)應(yīng)的輸入輸出和相關(guān)的小方塊連上。(2)編輯圖標(biāo) 再次右擊右上角的圖標(biāo)，選擇編輯圖標(biāo)，保存即可，需要調(diào)用時(shí)，直接在程序框圖界面空白處右擊，選擇“選擇VI”在相應(yīng)路徑選擇子VI即可，： 電源輸出控制電源輸出控制主要完成電源參數(shù)設(shè)置，軟啟動(dòng)和軟停止等任務(wù)。開(kāi)始的時(shí)候，用CASE循環(huán)判斷有沒(méi)有修改參數(shù)的需求，沒(méi)有則什么都不做，若有則進(jìn)入循環(huán)設(shè)置參數(shù)。： 判斷是否設(shè)置參數(shù)而在設(shè)置參數(shù)是又用到一個(gè)子VI——，因?yàn)樵O(shè)置的時(shí)候命令里是以字符串形式發(fā)送，并且精確到小數(shù)點(diǎn)后一位，前面還要補(bǔ)零，即你要設(shè)置電壓50V時(shí)，你發(fā)的命令里則為“0500”。將要設(shè)置的參數(shù)乘以十傳給子VI，子VI判斷要設(shè)置的參數(shù)是否大于1000，否則補(bǔ)一個(gè)零，再判斷是否大于100，否則補(bǔ)兩個(gè)零，依次補(bǔ)三個(gè)零或全零，組合成字符串。設(shè)置參數(shù)之后就是判斷是否軟起，或者軟停，設(shè)好步長(zhǎng)、幅值、時(shí)間間隔后按下相關(guān)的按鈕，進(jìn)行相關(guān)操作。、。檢測(cè)到軟起或軟停按下之后，程序根據(jù)用戶設(shè)置的幅值、步長(zhǎng)和等待時(shí)間，逐次向電源發(fā)送設(shè)置參數(shù)的命令，實(shí)現(xiàn)軟起或者軟停。軟起軟停完成之后，電源控制輸出部分基本結(jié)束。5 運(yùn)行測(cè)試 本系統(tǒng)完成之后，在中科院某所低溫實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了測(cè)試，通過(guò)測(cè)試改進(jìn)了一些部分，也充分體現(xiàn)了LabVIEW相對(duì)于的VB等語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)，從來(lái)沒(méi)有學(xué)過(guò)LabVIEW的人，也能很快掌握系統(tǒng)的使用，還能做簡(jiǎn)單的修改。 AI儀表采集測(cè)試最先進(jìn)行的是AI儀表的測(cè)試，由于AI儀表通訊、采集等比較簡(jiǎn)單，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)什么問(wèn)題，： AI儀表運(yùn)行測(cè)試測(cè)試結(jié)果：程序運(yùn)行良好。 功率計(jì)采集測(cè)試對(duì)于功率計(jì)的測(cè)試，測(cè)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)采集回來(lái)的數(shù)據(jù)里面直接顯示的時(shí)候有一部分是亂碼，但是數(shù)據(jù)部分是正確的，經(jīng)過(guò)對(duì)采集字符幾次分析，得知該功率計(jì)發(fā)回的不是標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼，而是與擴(kuò)展ASCII碼類似的編碼，但是根本不是擴(kuò)展ASCII碼，而是標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼，不過(guò)有的在原來(lái)的編碼基礎(chǔ)上加了80H，而LabVIEW則直接按照擴(kuò)展ASCII進(jìn)行顯示形成亂碼，于是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼之后就能正確顯示了，下面是其中一組數(shù)據(jù)：8155 3AA0 A030 2E30 56AC C93A 302E 3030 3041 AC50 3AA0 A0A0 A030 2E30 D7AC 50C6 3AA0 302E 3030 30AC C63A A030 2E30 3048 FAAC C53A A030 2E30 3030 30EB D7E8 ACD4 3A30 303A B2B4 3A30 B1AC 8D數(shù)據(jù)是用十六進(jìn)制表示的，每?jī)晌槐硎疽粋€(gè)字節(jié)對(duì)應(yīng)一個(gè)字符，這組數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的字符為： 功率計(jì)字符處理對(duì)照表81553AA0A0302E3056ACC93A302E3030220。 U：225。225。 0.0V amp。frac14。╔：0.0001 553A2020302E30562C493A302E3030_U： 0.0V，I：0.003041AC 503AA0A0A0A0302E30D7AC50C60Aamp。frac14。P：225。225。225。225。0.0╫amp。frac14。P╞30412C503A20202020302E30572C50460A，P： 0.0W，PF3AA0302E303030ACC63AA0302E303048：225。0.000amp。frac14。╞：225。0.00H3A20302E3030302C463A20302E303048： 0.000F： 0.00HFAACC53AA0302E30303030EBD7E8ACD4amp。frac14。┼：225。0.0000δ╫Φamp。frac14。 212。7A2C453A20302E303030306B57682C54z，E： 0.0000kWh，T3A30303AB2B43A30B1AC8D：00▓┤：0?amp。frac14。236。3A30303A32343A30312C0D：00：24:01回車其中01H為空字符，20H為空格，0D為回車，字符串如下：“U ： 0 .0 V， I： 0. 000A ，P ： 0 .0 W， PF： 0. 00 0 F： 0 .0 0Hz， E： 0 .0 00 0k Wh ，T：0 0： 24 :0 1 回車”即為所需的字符串，直接進(jìn)行處理。： 功率計(jì)運(yùn)行測(cè)試測(cè)試結(jié)果：程序運(yùn)行良好，可以正常顯示與控制。 NI板卡采集測(cè)試本程序由于采用了NIDAQ助手，所以省去了很多麻煩，只要關(guān)心上位機(jī)數(shù)據(jù)處理即可，沒(méi)有其他問(wèn)題。：測(cè)試時(shí)接入兩個(gè)傳感器，采集波形基本良好，數(shù)據(jù)顯示等都沒(méi)有問(wèn)題。 NI采集程序運(yùn)行截圖 智能程控電源監(jiān)控測(cè)試本程序涉及到對(duì)低溫系統(tǒng)的供電，較為重要，進(jìn)行了多次、多種操作的測(cè)試。、：運(yùn)行結(jié)果：程序運(yùn)行良好，軟起和軟停都能正常使用。 電源監(jiān)控程序運(yùn)行截圖01 電源監(jiān)控程序運(yùn)行截圖02結(jié) 論本文在對(duì)LabVIEW進(jìn)行長(zhǎng)期研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)自己的理解與觀點(diǎn)，為中科院某所低溫試驗(yàn)組設(shè)計(jì)完成了基于LabVIEW的低溫監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)低溫監(jiān)控系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)。通過(guò)相關(guān)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了驗(yàn)證。論文的主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)論歸納如下：(1)介紹了系統(tǒng)的硬件組成。(2)設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的采集軟件和控制軟件。(3)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。完成了以上工作之后得出結(jié)論如下：結(jié)論：本系統(tǒng)完成了系統(tǒng)的所有要求并有所超越。展望：由于當(dāng)前水平、時(shí)間所限，本課題完成的低溫監(jiān)控系統(tǒng)仍有繼續(xù)提高的地方。因此，在本論文研究的基礎(chǔ)上，作者認(rèn)為進(jìn)一步的研究重點(diǎn)應(yīng)在以下幾個(gè)方面：，本文采用的直接存儲(chǔ)到Excel表格的方法，雖然便于數(shù)據(jù)分析，但是對(duì)于其他需要及時(shí)對(duì)比數(shù)據(jù)的場(chǎng)合就有些不足，可以加入實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)便于對(duì)數(shù)據(jù)的及時(shí)存取。，并沒(méi)有設(shè)計(jì)用戶登錄界面、用戶數(shù)據(jù)庫(kù)等內(nèi)容，后續(xù)可以加入，使其更加完善。，可以進(jìn)一步優(yōu)化，減少程序運(yùn)行對(duì)系統(tǒng)的占用。致 謝時(shí)光荏苒，歲月如梭，隨著畢業(yè)設(shè)計(jì)的結(jié)束，我的大學(xué)生涯也將畫(huà)上圓滿的句號(hào)。在這四年中我不僅學(xué)會(huì)了很多的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，更重要的是培養(yǎng)了很好的自學(xué)能力，為以后的工作和繼續(xù)深造打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。值此論文完成之際，謹(jǐn)向給予我悉心指導(dǎo)、熱情關(guān)懷和誠(chéng)摯鼓勵(lì)的馬淑華老師，宋愛(ài)娟老師等眾多老師致以衷心的感謝!一年來(lái)，無(wú)論是收集資料還是啟發(fā)思維，我的每一步進(jìn)展，一點(diǎn)一滴的收獲都傾注著導(dǎo)師的大量心血。馬淑華老師為我提供了在中科院某所的實(shí)踐機(jī)會(huì)，大大提高了我的技術(shù)水平和學(xué)習(xí)水平。導(dǎo)師活躍而開(kāi)闊的思想，豐富而扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，寬廣而博大的襟懷，給我留下了深刻的印象。導(dǎo)師一絲不茍的治學(xué)態(tài)度以及生活上寬以待人的作風(fēng)深深影響著我，必將成為我今后學(xué)習(xí)和工作的力量源泉。特別感謝中科院低溫實(shí)驗(yàn)組的老師同學(xué)。同時(shí)感謝一起陪我走過(guò)大學(xué)四年時(shí)光的同學(xué)們，正是有了你們關(guān)心和幫助，四年里我才不感到孤獨(dú)和寂寞。感謝學(xué)校給了學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，讓我在大學(xué)四年里學(xué)到了很多有用的知識(shí)。最后，再次向所有支持、幫助過(guò)我的老師、同學(xué)和朋友們表示衷心的感謝！ 東北大學(xué)秦皇島分校畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 80頁(yè)參考文獻(xiàn)[1] Jeffrey Travis,Jim Kring著，喬瑞萍等譯．LabVIEW大學(xué)實(shí)用教程(第三版)[M].北京：電子工業(yè)出版社，．