【正文】 。 在論文完成之際，我 心中充滿感激之情，感謝父母的養(yǎng)育之恩和無(wú)私的支持，十?dāng)?shù)載寒窗苦讀，我永不忘家人在此間作出的犧牲和無(wú)私的奉獻(xiàn)。 同樣，在此也要感謝各位同學(xué)和朋友的支持與關(guān)心，在遇到困難的時(shí)候我們一起面臨，在解答問題的時(shí)候我們一起解決，互相的學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)中，董海兵老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、豐富淵博的知識(shí)、敏銳的學(xué)術(shù)思維、精益求精的工作態(tài)度以及誨人不倦的師者風(fēng)范是我終生學(xué)習(xí)的楷模，董海兵老師的高深精湛的造詣與嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)精神，將永遠(yuǎn)地激勵(lì)著我。本學(xué)位論文是在我的指導(dǎo)老師董海兵的親切關(guān)懷與細(xì)心指導(dǎo)下完成的。an: Xi39。在此向湖南工學(xué)院，電氣與信息工程系的全體老師表示由衷的謝意， 感謝他們四年來(lái)的辛勤栽培。 不積跬步何以至千里，本設(shè)計(jì)能夠順利的完成，同時(shí)也在于各位任課老師的認(rèn)真負(fù)責(zé)，使我能夠很好的運(yùn)用所掌握的知識(shí)，并且在設(shè)計(jì)和論文中得以體現(xiàn)。 通過此次的 畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深刻體會(huì)到要做好一個(gè)完整的事情，需要有系統(tǒng)的思維方式，對(duì)待要解決的問題，要有耐心，并且要善于運(yùn)用已有的資源來(lái)充實(shí)自己。但總體來(lái)說(shuō)四次測(cè)試結(jié)果都還是很滿意。 23 圖 25 仿真測(cè)試 1 圖 26 仿真測(cè)試 2 圖 2圖 26 為體溫計(jì)測(cè)試效果圖，兩次所測(cè)數(shù)據(jù)都相對(duì)正常，整體來(lái)說(shuō)滿足要求。 圖 24 NI ELVIS II工作站詳細(xì)信息 在開發(fā)板上設(shè)計(jì)電路，采用 SFP 工具的 NI ELVIS II 套裝進(jìn)行電路分析，通過 Multisim 進(jìn)行電路設(shè)計(jì)及仿真，使用工作站進(jìn)行對(duì)熱敏電阻電壓的測(cè)量，并采用 LabVIEW 程序進(jìn)行控制，從而對(duì)測(cè)量的電壓進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，再由電壓轉(zhuǎn)化為阻抗，阻抗轉(zhuǎn)化為數(shù)值而得到具體測(cè)量的體溫?cái)?shù)值。 圖 23 NI ELVIS II 工作平臺(tái) 通過 API，用戶可以使用在 Multisim 內(nèi)編寫的 LabVIEW 程序及仿真程序?qū)崿F(xiàn) NI ELVIS II 工作站的自定義控制及訪問。 （ 2） LabVIEW 應(yīng)用程序編程接口（ API）。 硬件工作區(qū)域用于創(chuàng)建電路及接口實(shí)驗(yàn) NI ELVIS II 軟件（在 NI LabVIEW軟件中實(shí)現(xiàn)），如圖 23為 NI ELVIS II 工作平臺(tái)，包括以下。 圖 22 數(shù)字溫度計(jì)的 LabVIEW程序框圖 21 5 溫度計(jì)的系統(tǒng)調(diào)試 NI ELVIS II 工作環(huán) 境及系統(tǒng)調(diào)試 電子學(xué)教育平臺(tái)包括 Multisim, ELVIS 和 LabVIEW。 程序框圖和前面板一樣，同樣需要簡(jiǎn)潔易懂，通過對(duì) while 循環(huán)、子 VI 的制作與應(yīng)用、公式節(jié)點(diǎn)和 DAQ 的學(xué)習(xí)，設(shè)計(jì)的程序框圖使人看上去就能明白，即 20 圖 22 為數(shù)字溫度計(jì)的程序框圖。最后，溫度以數(shù)字、儀表讀數(shù)以及溫度計(jì)的形式顯示在 LabVIEW 的前面板上。 圖 21 數(shù)字溫度計(jì)的 LabVIEW前面板 數(shù)字溫度計(jì)程序框圖的設(shè)計(jì) 測(cè)量、比例變化、標(biāo)定以及顯示是在 while 循環(huán)中順序完成的。為了得到美觀大方的面板，并且使得讀取數(shù)值方便，我們從各方面的的考慮，既有數(shù)字方式的讀取，也有刻度方式的讀取，更加方便了廣大人民群眾。那么如下面程序框圖所示，即得到了阻抗值轉(zhuǎn)換成溫度值的計(jì)算數(shù)學(xué)方程，且標(biāo)定方程為R=()，編寫成程序框圖如下圖 20所示。通過用數(shù)學(xué)函數(shù)擬合響應(yīng)曲線，得到標(biāo)定曲線。 在 LabVIEW 中，以上比例方程被 編寫為子 VI，如下圖 19程序框圖所示。 17 圖 18 熱敏電阻電壓的采集 電壓值轉(zhuǎn)換為阻抗 若用指尖加熱熱敏電阻，觀察到電壓降低，可以重新安排分壓方程，即可以按如下方法計(jì)算熱敏電阻阻抗： )3/(1 TTT VVRR ??? 通過計(jì)算環(huán)境溫度為 25 度的情況下，熱敏電阻阻抗大約為 10k? 。 通過對(duì)熱敏電阻受熱情況的不同，熱敏電阻兩端的電壓也隨著改變，在不同的溫度下存在著不同的電壓阻值，如圖 18 所示。 將電源電壓減小為 +3V。將電壓從 0增加到 +5V。 圖 16 使用熱敏電阻的溫度測(cè) 量電路 圖 17 NI ELVIS原型板上的實(shí)際熱敏電阻電路 確?？勺冸娫措妷罕辉O(shè)置為零。 熱敏電阻電壓的測(cè)量 在工作站的原型板上，使用 10k? 電阻和熱敏電阻建立分壓器電路，輸入電壓被連接到【電源 +】和【地】接頭上。 圖 15 熱敏電阻與 RTD的電阻 溫度曲線 熱敏電阻響應(yīng)曲線展示了設(shè)備阻抗和溫度指數(shù)的關(guān)系。熱敏電阻使用半導(dǎo)體材料制造的，其阻值特性關(guān)于環(huán)境溫度呈指數(shù)關(guān)系，因此會(huì)得到非線性響應(yīng)。通過虛擬儀器軟件平臺(tái)對(duì)需要設(shè)計(jì)的體溫測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行圖形化編程，對(duì)需要測(cè) 量的目標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，再進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析并且把測(cè)量的人體體溫顯示出來(lái)。使用 Express VI 創(chuàng)建一個(gè)連續(xù)的從數(shù)字觸發(fā)器采集數(shù)據(jù)，過濾波形并進(jìn)行頻譜分析的數(shù)據(jù)采集應(yīng)用系統(tǒng)（如圖 14所示）。 數(shù)據(jù)采集的輔助 （如圖 12 所示） 來(lái)創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，設(shè)置從采樣的信道數(shù)，時(shí)間觸發(fā)。程序員可以通過人機(jī)交互的方式，利用設(shè)計(jì)圖形的方法， 完成虛擬儀器的邏輯和測(cè)量分析功能設(shè)計(jì)。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的開發(fā) （ 1）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件開發(fā) 以單通道差分方式為例，其 68 針連接器 CB68LP 的硬件接線如圖 11 所示。而且，M系列的新技術(shù)能提供更高的性能和更多的 I/O，具有更高的價(jià)值。利用數(shù)據(jù)采集卡，可以很容易和快速地構(gòu)建虛擬儀器，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多型和一機(jī)多用。輸入、輸出、數(shù)字 I/O、觸發(fā)采集 等是數(shù)據(jù)采集卡的功能 。一般而言，數(shù)據(jù)采集卡和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集設(shè)備相連接，可以用各種不同的方式。信號(hào)的調(diào)理 方式 主要 由放大、 衰減 、濾波、激勵(lì) 、隔離 等 構(gòu)成 。 信號(hào)調(diào)理 來(lái)自傳感器的信號(hào)可能是很弱的，或含有大量的噪聲，或是非線性的，因此，采集信號(hào)必須在信號(hào)調(diào)理卡進(jìn)入下進(jìn)行。 圖 9 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的構(gòu)成 傳感器和變換器 傳感器將物理信息，產(chǎn)生可測(cè)量的電信號(hào) 。 LabVIEW 中的數(shù)據(jù)采集程序庫(kù)包括許多 NI 公司生產(chǎn) DAQ 卡的驅(qū)動(dòng)程序。 LabVIEW中數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的基本構(gòu)成如圖 8 所示。 數(shù)據(jù)采集是 LabVIEW 的核心技術(shù)之一，也是 LabVIEW 與其它編程語(yǔ)言相比的優(yōu)勢(shì)所在。 從傳感器和其他設(shè)備可以測(cè)量或模擬數(shù)字測(cè)量過程中的自動(dòng)采集單元的數(shù)據(jù)收集方法稱為數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)靈活地與計(jì)算機(jī)的測(cè)量軟件和硬件產(chǎn)品的軟測(cè)量系統(tǒng)相結(jié)合。 圖 7 公式節(jié)點(diǎn)程序圖 信號(hào)的輸入（數(shù)據(jù)采集） 數(shù)據(jù)采集（ Data AcqusitionDAQ） 是物體的測(cè)量參數(shù)是由傳感器原件的轉(zhuǎn)換，通過信號(hào) 調(diào)理、采樣、量化、編碼、傳輸?shù)炔襟E，最后送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理或者記錄的過程。公式節(jié)點(diǎn)是特別適用于含有多個(gè)變量和方程比較復(fù)雜的程序，與現(xiàn)有的文本代碼的利用。 在公式節(jié)點(diǎn)可以使用算術(shù)表達(dá)式的算法的 實(shí)現(xiàn)過程中，用戶不需要使用任何外部的代碼或應(yīng)用程序，建立方程沒有連接到任何基本的算術(shù)函數(shù)，除了接受文本方程外， 公式節(jié)點(diǎn)還接收 C 語(yǔ)言中的 if語(yǔ)句、 while 循環(huán)、 for 循環(huán)和 do 循環(huán) ，如圖 7所示。 10 公式節(jié)點(diǎn) 在程序設(shè)計(jì)中，如果只用 圖形 和線條來(lái)描述計(jì)算和算法過程， 有時(shí)更復(fù)雜。 LabVIEW 為每個(gè)程序創(chuàng)建默認(rèn)的圖標(biāo)，顯示在前面板和程序框圖窗口的右上角，如圖 6所示。 圖 6 默認(rèn)圖標(biāo) 在調(diào)用 VI 的程序框圖中，用圖標(biāo)來(lái)代表子 VI。子 VI的控件和函數(shù)從調(diào)用該 VI 的程序框圖中接收數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)返回至該程序框圖。 用戶將常用的功能模塊創(chuàng)建成子 VI，不僅有效提高代碼的使用效率，避免進(jìn)行頻繁的重復(fù)操作，也大大節(jié)省了編程時(shí)間。因此，在許多情況下，我們需要分割成一個(gè)小的程序模塊來(lái)實(shí)現(xiàn) 。 9 子 VI 的介紹與創(chuàng)建及使用 子 VI 在 LabVIEW 編程語(yǔ)言與文字功能類似，如果你不使用 LabVIEW 中的子VI，就好比如在文本編程語(yǔ)言中不使用函數(shù)一樣，不使用函數(shù)根本就不可能構(gòu)建大的程序。 并且， LabVIEW 在執(zhí)行 While 循環(huán)時(shí)，如果沒有給它設(shè)定循環(huán)的 時(shí)間間隔，那么它將以 CPU 的極限速度運(yùn)行，這樣很可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè) LabVIEW 程序看上去跟死掉一樣， CPU 將全部的被利用，從而導(dǎo)致危險(xiǎn)程度增加。但是如果以索引方式輸入數(shù)組的話，While 循環(huán)的次數(shù)并不會(huì)由數(shù)組大小控制，它仍由布爾值控制。 While 是 LabVIEW 中最經(jīng)常使用的一種程序結(jié)構(gòu)。 ③ 循環(huán)至少要運(yùn)行一次。該循環(huán)有如下特點(diǎn)： ①計(jì)數(shù)從 0開始（ i=0）。它類似于普通的編程語(yǔ)言 DO循環(huán)和 repeatuntil，while 循環(huán)式一個(gè)方框圖，可變大小的模塊，直到條件終端接收程序執(zhí)行布爾值FALSE。在此設(shè)計(jì)中，需要一個(gè)公式的計(jì)算，并且 需要以程序的形式編寫出來(lái)。