【正文】 除任務(wù)VI。這個VI在“測量I/O→DAQmx Date Acquisition”函數(shù)子選板頂層，它清除數(shù)據(jù)采集任務(wù)。 DAQmx Clear Task 數(shù)據(jù)采集程序信號采集在檢測系統(tǒng)中占據(jù)了重要的地位。因為只有把信號真實的采集進來，才有可能對數(shù)據(jù)進行分析處理，實現(xiàn)正確的控制。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要實現(xiàn)多通道采集數(shù)據(jù)同步采集、波形實時顯示以及數(shù)據(jù)存儲功能。以動態(tài)曲線的形式顯示環(huán)境參數(shù)的實時變化，完成溫室環(huán)境的實時監(jiān)測。信號采集的任務(wù)就是將傳感器采集的電壓信號通過各采集通道輸入到計算機中，最后再實時地顯示出來。被采集信號能否再現(xiàn)真實信號，與采集方式的選擇和采樣時間的確定有很大關(guān)系。系統(tǒng)中各傳感器和數(shù)據(jù)采集板將連續(xù)的模擬變化量變化為間斷的離散信號，但這樣的離散信號能否正確描述被采樣的連續(xù)信號，則取決于系統(tǒng)的采樣頻率。采樣時間的確定應(yīng)注意以下幾個問題[9]。① 采樣時間的選擇首先應(yīng)滿足采樣定理,即 (51) 式中，為采樣信號所含成分的最高頻率。換句話說，采樣周期最大值為信號周期的二分之一。② 從數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換所需的角度來看，由于溫室采樣環(huán)境參數(shù)多，因此采樣周期至少應(yīng)該大于對每個環(huán)境參數(shù)進行A/D轉(zhuǎn)換所需時間的總和，這樣才能滿足數(shù)據(jù)能夠采集并進行相應(yīng)處理的時間要求。同時，由于溫室內(nèi)環(huán)境參數(shù)是緩慢變化的量，而且對參數(shù)的精度要求不太高，所以采樣周期沒有必要取的過小，一般都取的比較大。③ 從計算機控制算法所需要的時間來看，在一個采樣周期內(nèi)，必須完成一個控制步的計算量，采樣時間不能太小。由上述分析可知，采樣周期受各種因素的影響，根據(jù)采樣定理且結(jié)合經(jīng)驗，本系統(tǒng)的各試驗數(shù)據(jù)采樣周期如下：溫度信號采樣周期：2秒。濕度信號采樣周期：5秒。照度信號采樣周期：5秒。CO2濃度信號采樣周期：5秒。： 數(shù)據(jù)采集程序DAQmx Creat Channel新建一組虛擬通道即為物理通道0，設(shè)置信號連接方式為參考單端。由DAQmx Timing設(shè)置采樣率為1000，且為連續(xù)采樣。當啟動DAQmx任務(wù)VI運行時開始采集數(shù)據(jù)，DAQmx Read VI在While循環(huán)中采集數(shù)據(jù)并且可以在前面板顯示,本系統(tǒng)可以顯示為數(shù)值、棒狀圖，還可以用波形顯示。直到單擊“停止”按鈕退出程序，最后DAQmx Clear Task清除數(shù)據(jù)采集任務(wù)。 數(shù)據(jù)記錄與回放LabVIEW支持多種數(shù)據(jù)格式的文件，用于數(shù)據(jù)記錄與回放。 數(shù)據(jù)記錄于回放的文件格式LabVIEW保存數(shù)據(jù)一般有文本文件、二進制文件、數(shù)據(jù)記錄文件、波形文件、測量文件、TDM文件和TDMS文件等幾種格式。數(shù)據(jù)記錄的最終目的是能夠回放數(shù)據(jù)，重現(xiàn)時間的發(fā)生與發(fā)展過程，回放方式應(yīng)該靈活，便于在回放的數(shù)據(jù)中找到有用信息。下圖為數(shù)據(jù)記錄與回放的幾種格式。 數(shù)據(jù)記錄與回放模塊1 文本文件 文本文件是最容易使用和共享的文件格式，它可以用字處理軟件或電子表格程序來讀取或處理數(shù)據(jù)。但文本文件也有一些缺點：首先，除非數(shù)據(jù)原本就是文本格式，否則存儲為文本格式會增加占有的磁盤空間。其次，是存取速度慢。存儲文本文件要使用字符串函數(shù)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為字符串。此外，對于文本文件，不能隨機訪問其中的某個數(shù)據(jù)。雖然文本文件中每個字符正好占一個字節(jié)，但是不同的數(shù)字占用字節(jié)數(shù)是不同的。這樣要找到文件中某個位置上的數(shù)據(jù)，就得把它前面的數(shù)據(jù)讀出來，并且轉(zhuǎn)換為數(shù)字，才能找到需要的數(shù)據(jù)。2 二進制文件這種格式的文件是存取速度最快，格式最緊湊的數(shù)據(jù)存儲方式。存取二進制格式文件必須把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為二進制字符格式，并且必須準確掌握存取數(shù)據(jù)所用的數(shù)據(jù)類型。3 數(shù)據(jù)記錄文件這也是二進制格式文件,它用來存儲復雜結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)最簡單快捷,。數(shù)據(jù)記錄文件類似于數(shù)據(jù)庫文件，因為它以記錄序列的形式存放數(shù)據(jù)，一個記錄中可以存儲幾種不同類型的數(shù)據(jù)，但是各個記錄的數(shù)據(jù)類型必須一致。向數(shù)據(jù)記錄文件寫數(shù)據(jù)時，每一個記錄就是一個簇。使用數(shù)據(jù)記錄文件，不僅可以在圖形代碼中訪問數(shù)據(jù)記錄文件，還可以在前面板上訪問它。4 波形文件這種文件包含了波形數(shù)據(jù)特有的一些信息，例如，采樣起始時間、采樣間隔等。5 測量文件一種以制表位【Tab】分隔的文本文件，由Express VI存取，也可以用字處理軟件或電子表格程序打開，除了數(shù)據(jù)以外，還包括生成數(shù)據(jù)的日期、時間等信息。6 TDM文件和TDMS文件技術(shù)數(shù)據(jù)管理是NI公司為不同平臺之間交換技術(shù)信息定義的一種數(shù)據(jù)模型，它通過附加信息是數(shù)據(jù)查詢和管理更加方便。TDM數(shù)據(jù)模型包括TDM和TDMS兩種文件格式，TDMS是一種高速TDM流文件。在實際監(jiān)測過程中，數(shù)據(jù)量隨著時間的推移將會急劇增長。面對大量的數(shù)據(jù)信息，文本格式等一些傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲方式已經(jīng)無能為力，只有采用數(shù)據(jù)庫技術(shù)。采用數(shù)據(jù)庫技術(shù)可以準確反應(yīng)各類數(shù)據(jù)之間的密切聯(lián)系，能夠有效地管理和組合字數(shù)據(jù)。目前，LabVIEW本身并不能像VB、VC++等那樣非常方便地進行數(shù)據(jù)庫訪問程序的開發(fā)。因此，應(yīng)用LabVIEW編寫的程序還需要其它輔助方法來進行數(shù)據(jù)庫訪問?，F(xiàn)有常用方法有以下幾種。① 利用NI公司的附加工具包中的數(shù)據(jù)庫接口工具包LabVIEW SQL Toolkit進行數(shù)據(jù)庫訪問。該工具包繼承了一系列高級功能模塊，這些模塊封裝了大多數(shù)的數(shù)據(jù)庫操作和一些高級的數(shù)據(jù)庫訪問功能。應(yīng)用這種方法操作很簡單，而且易于理解，可以不需要具備SQL語法。但是該工具包屬于增值工具包，需要額外購買，并且價格昂貴。這將增加系統(tǒng)成本。② 利用LabVIEW的ActiveX功能，調(diào)用Microsoft ADO對象，利用SQL語言實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的訪問。使用這種方法的用戶需要對Microsoft ADO以及SQL語言有深入了解。③ 通過第三方開發(fā)的免費工具包LabSQL訪問。LabSQL利用Microsoft ADO以及SQL語言來完成數(shù)據(jù)庫訪問。將復雜的底層ADO以及SQL操作封裝成一系列的LabSQL VIs，簡單易用。但需要對SQL基本語法有所掌握。④ 通過調(diào)用動態(tài)鏈接庫DLL訪問。先利用其它語言編寫DLL，如VB/VC++，再利用LabVIEW的調(diào)用庫函數(shù)節(jié)點CLFN調(diào)用此DLL訪問數(shù)據(jù)庫。但這種方法需要從底層進行復雜的編程才能實現(xiàn)。這對非專業(yè)編程人員來說是不現(xiàn)實的。⑤ 先將數(shù)據(jù)存入文件之中，待測量結(jié)束后再用專門的工具將數(shù)據(jù)導入數(shù)據(jù)庫中。這種方法是利用中間文件存取數(shù)據(jù)，需要磁盤文件作為中介，不具實時性，不方便使用。所以一般不用。以上5種方法中，以前三種方法使用最多。LabVIEW記錄與回放數(shù)據(jù)包括三個基本操作步驟：打開一個已存在的文件或創(chuàng)建一個新文件；對文件讀或?qū)?；關(guān)閉文件。除此之外，LabVIEW的文件操作還包括以下幾個方面的內(nèi)容：l 文件或路徑的改名與移動。l 改變文件特征。l 創(chuàng)建、修改與讀取系統(tǒng)設(shè)置文件。l 記錄前面板對象數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)記錄與回放程序前面介紹了數(shù)據(jù)存儲的各種文件格式，由于時間和本人能力有限，本系統(tǒng)只做了簡單的文本文件的格式保存數(shù)據(jù)，保存文本文件首先將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為字符串。 數(shù)據(jù)保存程序這個程序使用文件函數(shù)進行相對路徑設(shè)置?！爱斍癡I路徑”函數(shù)返回當前VI路徑和程序文件名，“拆分路徑”函數(shù)從中將當前VI的文件名剝離出去，“創(chuàng)建路徑”函數(shù)把記錄數(shù)據(jù)的文件名，從而使記錄數(shù)據(jù)的文件與程序保存在同一個目錄中?！按蜷_/創(chuàng)建/替換文件”函數(shù)的“操作”參數(shù)設(shè)置為open or creat, 這樣程序開始運行時，；如果這個文件已經(jīng)存在就打開它。在while循環(huán)中用“格式化寫入字符串”函數(shù)將讀回來的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為字符串?！案袷交瘜懭胱址焙瘮?shù)的“格式字符串”參數(shù)設(shè)置為%.2f，示轉(zhuǎn)換后保留2位小數(shù),f后面輸入兩個空格,“寫入文本文件”,直到單擊停止為止。退出while循環(huán)后，在程序結(jié)束前用“關(guān)閉文件”函數(shù)關(guān)閉文件，如果程序運行中曾經(jīng)出現(xiàn)錯誤，則“簡易錯誤處理器”VI彈出一個對話框提示用戶。運行完這個程序后，會看到一些帶兩位小數(shù)的數(shù)字字符，每兩個字符之間隔兩個空格。下圖為存儲的歷史數(shù)據(jù)： 回放歷史數(shù)據(jù)第六章 總結(jié)經(jīng)過幾個月的學習，我對LabVIEW軟件有了一定的了解，并且可以編寫一些簡單的程序。但是還有許多模塊的功能沒有掌握，還需要更進一步地學習。本文所設(shè)計的溫室環(huán)境自動檢測系統(tǒng)應(yīng)用在實際中，可以接收傳感器采集的信息，并且可以在計算機上顯示溫室環(huán)境變化的實時數(shù)據(jù)，還可以存儲歷史數(shù)據(jù)，方便以后查看歷史記錄。本課題所做的工作主要有：⑴ 溫室中檢測對象的選擇，主要針對溫室環(huán)境中影響作物生長的參數(shù)，如溫度、濕度、光照強度、二氧化碳濃度等。⑵ 進行溫室環(huán)境參數(shù)的信息采集。主要根據(jù)需要檢測的參數(shù)選擇適當?shù)膫鞲衅鞑杉畔ⅰ＂?在虛擬儀器平臺上，應(yīng)用LabVIEW軟件編程對數(shù)據(jù)進行采集、顯示、存儲與回放。參考文獻[M].上海:?？萍技夹g(shù)出版社,1999[J].科技導報,1999,5(4):8590(上)[J].設(shè)施園藝, 1999, 2(8):1721[J].農(nóng)業(yè)工程學報,1993, 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