【正文】 卡來實現(xiàn)，因為現(xiàn)有的虛擬儀器數(shù)據(jù)采集卡一般都有模擬輸出端口，而且輸入輸出都有獨立的緩存，可以并行。第四章 基于虛擬儀器溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)的方案設計溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)的實現(xiàn)，有很多的方法，各有優(yōu)缺點，例如基于單片機實現(xiàn)的實驗室溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)，它以單片機為核心，用LED數(shù)碼管顯示溫濕度值，根據(jù)不同的溫濕度要求，通過硬件設定不同的調(diào)節(jié)終態(tài)，從而將實驗空間的溫濕度調(diào)節(jié)到設定值。但它需要利用C語言進行大量的編程，這無疑是一個復雜、繁瑣的工作。本次設計是利用虛擬儀器技術(shù)設計了一個適用于農(nóng)業(yè)溫室的溫濕度測控系統(tǒng)，使用LabVIEW和數(shù)據(jù)采集卡相互配合采集溫濕度信號并輸出控制信號。由于LabVIEW本身的圖形化編程平臺，使得本系統(tǒng)的設計較為簡單，實現(xiàn)的結(jié)果更形象、直觀，操作也方便，并且還可以較容易地實現(xiàn)功能增減。 基于虛擬儀器溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)主要是為了監(jiān)測某個地方的溫度和濕度，并采取相應的措施，以保證該地方的溫度和濕度向人們所期望的方向變化。本系統(tǒng)適用范圍較廣，如圖書館貴重書籍的保護；軍事炸藥庫的槍支炸藥的存放；溫室中農(nóng)作物的生長；紡織廠溫濕度的監(jiān)測。該設計主要是用于農(nóng)業(yè)溫濕度的監(jiān)控，使溫室的環(huán)境溫度、濕度更適用于農(nóng)作物的生長。該設計的設計思想是：由溫濕度傳感器檢測信號，信號被DAQ采集卡采集，進入計算機虛擬儀器程序，對采集到的溫濕度進行判斷，當溫度不適于農(nóng)作物生長時，系統(tǒng)報警，可以通過空調(diào)、電風扇等工具降溫；當濕度不適于農(nóng)作物生長時，系統(tǒng)報警，通過灌溉或者增加光照等措施，調(diào)節(jié)濕度。還需對采集到的實時數(shù)據(jù)進行顯示、存儲、報警歷史記錄等功能。 所示。 基于虛擬儀器溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)流程框圖本系統(tǒng)的組成和其他基于虛擬儀器的系統(tǒng)組成一樣，都由系統(tǒng)前面板及與之相對應的程序框圖兩大部分構(gòu)成。前面板由兩部分組成：登錄界面、實時采集界面。登陸界面可以阻止非操作人員操作系統(tǒng)，只有規(guī)定的操作人員可進行相關的操作，這樣不僅可以保證系統(tǒng)的安全，同時大大減少由于操作人員的誤操作導致的不良后果。在“用戶名”一欄輸入與設置相同的內(nèi)容，在“密碼”輸入與設置相同的密碼，點擊“確定”，就可以登陸系統(tǒng)，進行下一步的操作。實時采集部分可以實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的顯示、溫濕度上下限的報警、報警歷史的記錄及清除、熱電偶類型的選擇等功能。 實時采集前面板根據(jù)系統(tǒng)預期的目標來分析，可以把系統(tǒng)分成五個模塊，： 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)與前面板登陸界面（）相對應的程序框圖（）具體的工作過程是：當操作人員輸入用戶名與已設定的值相等時，程序向下執(zhí)行，進入第二個while結(jié)構(gòu)，輸入的密碼值與設定值再次相等時，點擊確認登陸，系統(tǒng)登陸成功，否則，系統(tǒng)不能登陸。而選項卡使登陸界面與實時采集界面有序的組成一個完整的系統(tǒng)，換句話說，不執(zhí)行登陸界面的程序，將無法執(zhí)行實時采集的程序，這大大增加了該系統(tǒng)的安全性、保密性。數(shù)據(jù)采集部分，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)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(zhuǎn)換成其他VI和函數(shù)配合使用的數(shù)據(jù)，波形等進行存儲，另一路送往熱電偶讀數(shù)模塊，將采集到的信號轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換濕度傳感器讀數(shù)的模塊，所以選擇比較線性的濕度傳感器，在最后轉(zhuǎn)換的時候，將采集到的信號進行簡單的數(shù)學運算。該部分還有一個重要的功能——數(shù)據(jù)存儲。實現(xiàn)報警歷史記錄與刪除功能的程序框圖。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(shù)據(jù)分析，并對研究過的或無用的報警信號清除。具體實現(xiàn)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(gòu)成兩個用戶事件。并將輸出接到事件結(jié)構(gòu)上，當有報警的信號時，事件結(jié)構(gòu)執(zhí)行，將此報警信號記錄下來；當不需要某類記錄（溫度或者濕度）的時候，點擊該記錄對應的清除按鈕，程序?qū)?zhí)行該按鈕所在的程序框中的程序，將所對應的歷史清零。 報警記錄前面板?；谔摂M儀器的溫濕度控制可以看作是登錄模塊、采集模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、報警歷史重現(xiàn)模塊、報警歷史清除模塊的有機結(jié)合。也就是說，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)這些模塊所能實現(xiàn)的所有功能，必將這些功能組合在了一起。在熟悉前幾章的準備工作后，就可以著手設計該系統(tǒng)。首先，先將登陸口模塊放在順序循環(huán)結(jié)構(gòu)中，同時利用選項卡功能使登陸口功能和實現(xiàn)采集相互轉(zhuǎn)換，然后就是核心程序，利用DAQ實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，將數(shù)據(jù)自動儲存到模塊，再利用實現(xiàn)報警歷史的清除。該系統(tǒng)集合了登錄模塊、采集模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、報警歷史重現(xiàn)模塊及報警歷史清除模塊五個模塊的所有功能，可以實現(xiàn)系統(tǒng)保密、溫濕度采集、報警等監(jiān)控系統(tǒng)所有的功能。第五章 程序運行和調(diào)試 程序的運行當編寫完成一個虛擬儀器VI程序后，若想檢驗程序是否正確，在前面板和程序框圖工具條上找到運行按鈕，單擊該按鈕運行，使程序運行一次，程序運行后該按鈕變成形狀。如果想讓程序連續(xù)運行，單擊連續(xù)運行按鈕，程序即可連續(xù)運行。停止按鈕用于在程序運行中非正常的停止程序運行，在程序運行后該按鈕由暗變亮。暫停按鈕用于在程序運行時讓程序暫停，單擊該按鈕，程序暫停，停止當前執(zhí)行到的地方，停止單擊，程序繼續(xù)運行。 若一個VI程序不能執(zhí)行，運行按鈕會變成一個折斷的箭頭，這表示該VI存在錯誤。單擊該折斷的箭頭或使用菜單命令WindowsShow Error List，則LabVIEW彈出錯誤清單窗口，雙擊其中任何一個列出的錯誤，則出錯的對象或端口都就會變成高亮。單擊程序框圖工具條上的高亮執(zhí)行按鈕，則它變成高亮的形式，單機運行按鈕，VI程序就以較慢的速度運行，并在程序運行中用氣泡顯示數(shù)據(jù)沿著連線從一個節(jié)點流向另一個節(jié)點的情況。這樣就可以根據(jù)數(shù)據(jù)的流動狀態(tài)跟蹤程序的執(zhí)行，再次按下高亮執(zhí)行按鈕，程序回復正常運行。為查找程序中的邏輯錯誤，可以讓程序框圖一個節(jié)點一個節(jié)點地執(zhí)行，這就是單步執(zhí)行。單擊工具條的單步執(zhí)行按鈕或，激活單步執(zhí)行，閃爍的節(jié)點表示該節(jié)點準備執(zhí)行。激活單步執(zhí)行后，按鈕稱作單步進入，按鈕乘坐單步跨越。再次按下單步執(zhí)行按鈕，閃爍的節(jié)點被執(zhí)行，下一個將要執(zhí)行節(jié)點變?yōu)殚W爍。單擊按鈕，結(jié)束正在執(zhí)行的節(jié)點。斷點工具用于使程序在某處暫停執(zhí)行，以便使用探針或單步方式觀察中間結(jié)果。用該工具單擊希望設置或清除斷點的地方，則斷點被設置或清除。斷點的顯示對于節(jié)點或者圖框表示為紅框，對于連線表示為紅點。當VI程序運行到斷點處，程序被暫停在將要執(zhí)行的節(jié)點處，以閃爍表示。按下單步按鈕，進入單步狀態(tài)。探針工具用于程序執(zhí)行時顯示流經(jīng)某一連接線的數(shù)據(jù)值。用該工具單擊希望放置探針的連接線，這時會彈出一個探針顯示窗口。通過該窗口，觀察流過數(shù)據(jù)的詳細信息。探針結(jié)合高亮執(zhí)行、單步執(zhí)行和斷點等工具可以使程序調(diào)試相當迅速、有效。采用DAQmx采集卡。雙擊，打開My System下拉菜單，右擊Date Neighborhood，選create new指令，選取NIDAQmx tast，點擊NEXT，再選取Generate signals的下拉菜單中Analog output的命令，之后選擇Voltage，選擇通道，選好后就可以進行設置：系統(tǒng)自動把設備號Device=1。模擬輸入AI：范圍10~10V輸入圖形：Input configuration=res（單端輸入）采樣率：rate=1000HZ采樣點：samples to read=100由于實驗室條件限制，只利用模擬信號調(diào)試。首先通過登陸口登陸，進入實時采集部分，系統(tǒng)開始采集數(shù)據(jù)后，可以在系統(tǒng)前面板設置溫濕度的上下限（也可以在系統(tǒng)運行前，進行設置）。按照上面的步驟，進行溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)的調(diào)試，： 運行結(jié)果總結(jié)本次設計用PCI—6221數(shù)據(jù)采集卡、PC機及其I/O接口、熱電偶等連接硬件電路，利用LabVIEW軟件實現(xiàn)對溫濕度的監(jiān)控，實現(xiàn)了該系統(tǒng)預計的功能，數(shù)據(jù)的實時采集、存儲、溫濕度越限的聲光報警及報警歷史記錄及清除等。經(jīng)過幾個月的學習與實驗，本文設計的監(jiān)控系統(tǒng)基本實現(xiàn)了預期設計的所有功能，但結(jié)合當前的技術(shù)分析，本監(jiān)測系統(tǒng)還可以進一步完善。如可以對采集到的信號進行噪聲過濾，還可以對采集到的信號進行PID運算處理，輸出信號到執(zhí)行器，控制執(zhí)行器動作，再利用反饋原理，進一步調(diào)節(jié)執(zhí)行器的動作，以達到系統(tǒng)全自動運轉(zhuǎn)的目的。完善后的系統(tǒng)的使用范圍將大大擴展，如使用在農(nóng)業(yè)上，溫室應用該系統(tǒng)后，就可以實現(xiàn)自動灌溉、加熱等功能，不但大大減少人們的勞動量，也避免了人為因素（疲勞、興奮等）導致的監(jiān)測不精確，這樣在一定程度上可以增加了農(nóng)作物的產(chǎn)量。參考文獻[M].，2006，[M].化學工業(yè)出版社，2002[M].機械工業(yè)出版社，2008[M].電子工業(yè)出版社，2007[M].機械工業(yè)出版社，2004，[M].科學出版社,2006 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