【正文】 感謝給予我?guī)椭耐瑢W們，感謝關心我支持我的朋友們，感謝學校四年來對我的培養(yǎng)，我真誠的對老師﹑同學和朋友說一聲“謝謝”。在老師耐心講解下，我才能及時的獲得設計的思路，修改錯誤的地方，老師的認真負責，以及嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，讓我在完成選題的過程中獲得很大的幫助，受益匪淺，可以說沒有老師的指導就沒有這篇論文的順利完成。本系統(tǒng)是用于對果園生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測，如果能將本系統(tǒng)與果園栽培技術的專家分析系統(tǒng)相結合，除了能更快速的掌握果園實時的環(huán)境狀況外，還能根據(jù)專家分析系統(tǒng)來完善管理和預防病蟲災害，或者能實現(xiàn)在線分析果園環(huán)境是否有助于果樹生長和病蟲災害情況，這將會對于指導果園的生產(chǎn)管理具有更深遠的意義。因為參考資料有限，加上時間和自身水平等因素，論文還有以下一些地方不盡人意：硬件電路功能的實現(xiàn)不完全，而且采集數(shù)據(jù)的方式也比較簡單，如若想要應用于實際工程中，則還需要進一步的進行功能的改善。本文設計了一個基于虛擬儀器的果園生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)以計算機軟件LabVIEW為核心，外部的硬件電路通過AT89C51控制并處理分析由溫度傳感器DS18B20，濕度傳感器HS1101,光敏電阻來采集數(shù)值，并通過串行通信在計算機上進行實時的顯示。本課題中基于虛擬儀器，以LabVIEW為開發(fā)平臺完成了對于果園中溫度﹑濕度﹑光照的遠程監(jiān)測，優(yōu)點在于能夠有效的利用到計算機這個資源環(huán)境，整個系統(tǒng)因此變得非常的靈活，操作也非常的方便，適合一般的用戶進行使用。C時虛擬儀器前面板顯示 溫度為46176。℃時虛擬儀器前面板的顯示圖，℃時虛擬儀器前面板顯示圖。C和46176。 溫度為46176。 溫度為16176。 串行通信總程序框圖6 系統(tǒng)的調試6. 1 前端采集裝置設計的調試在proteus軟件中設計的硬件電路，以DS18B20為例，使其通過LCD1602顯示采集到的溫度數(shù)值。 VISA配置串口節(jié)點從硬件電路中進行環(huán)境因素的讀取，就需要用到“VISA讀取”，它從VISA資源名稱所指定的設備或接口中讀取指定數(shù)量的字節(jié)，并將數(shù)據(jù)返回至讀取緩存區(qū)，因為從硬件電路中讀取的數(shù)據(jù)為字符串，應該將字符串轉換為數(shù)組，然后通過數(shù)組的有序導出讀出溫度﹑濕度﹑光照的數(shù)值?！癡ISA配置串口”節(jié)點用于初始化串口，當計算機對串口儀器設備進行控制時，首先要把串口配置好，即將串口初始化，將計算的串口的各種參數(shù)的設置和與其連接的儀器設備的串口設置保持一致，只有這樣，我們才能準確無誤的進行串行通信。串行通信中最簡單的方法也是最常應用到的方法就是使用3根基本數(shù)據(jù)傳輸線，將其中的TXD和RXD交叉連接在一起，GND和GND相互連接，這樣就可以完成數(shù)據(jù)的傳輸功能。邏輯“1”電平在3V到15V的范圍內，邏輯“0”在+3V到+15V的范圍內，傳輸?shù)木嚯x在15米之內[9]。RS232標準使用的是177。 Serial子選板 RS232通信端口介紹在每臺計算機上RS232作為通信端口是非常必要的，它一般由COM1和COM2兩個信道組成，通過連接調制解調器來進行通信傳輸。 本課題中的串行通信，主要依靠RS232通信協(xié)議來實現(xiàn)。 串行通信計算機和計算機之間或者計算機和終端之間的數(shù)據(jù)傳輸可以采用串行通訊和并行通訊兩種方式。LabVIEW最大的特點就是它的模塊化﹑圖形化，這樣大大降低了設計和操作的難度，同時對于系統(tǒng)的構建和代碼的編寫也起到了一定的簡化作用。它大量的函數(shù)庫和專用的各種程序，對于用戶組建自己的應用程序也有很大的幫助，且支持的操作平臺多種多樣，便用完成用戶在各種情況下的需求。它是一種圖形化的編程語言，相較于用傳統(tǒng)的編程，這種方法更簡單學習。圖標/連接器就是子VI被其它VI調用的接口，用戶可以使用多個圖標，如旋鈕，開換，按鈕，圖表，文本框，圖形等[10]?？驁D程序用G語言編寫，可以把它理解成傳統(tǒng)程序的源代碼，簡明直觀，易學易用。前面板具有和傳統(tǒng)儀器相似的界面，可以接受鼠標和鍵盤指令，用來對輸進行設置入和觀察其輸出。在LabVIEW中進行源程序的編寫與程序流程框圖十分相似，因此，需要編寫程序只要把程序的流程框圖畫好也就完成了編寫過程。 LabVIEW的構成 LabVIEW是NI公司推出的一種基于圖形的開發(fā)﹑調試和運行程序的集成化環(huán)境，是目前國際上唯一的編譯型圖形化編程語言。隨著我國計算機技術水平﹑網(wǎng)絡通信技術和儀器技術的不斷完善，相信在不久的將來，虛擬儀器技術會有更廣闊的應用前景。美國的農(nóng)民，很早之前就利用虛擬儀器開發(fā)出一套自動灌溉技術，用以監(jiān)控灌溉的用水量，有效的降低所消耗的費用；挪威研發(fā)的基于LabVIEW平臺對海洋石油，大氣層變化和水流進行測試的系統(tǒng)也已經(jīng)投入使用，這對于本課題的研究都是很好的樣本。 虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器比較虛擬儀器傳統(tǒng)儀器儀器功能用戶能夠自己設計并且定義儀器的功能，非常靈活只有廠商能夠定義一起的功能，因此儀器的功能較單一結構的開放性開放式的結構，有非常多廠家支持，可以和計算機保持同步封閉﹑固定﹑兼容性差操作界面圖形化的界面，操作十分簡單顯示功能單一，操作不方便互聯(lián)性能可以和網(wǎng)絡及其他設備方便互聯(lián)互聯(lián)有限的獨立設備技術更新周期短長成本平均成本低，資源可重復利用價格昂貴，一般無法重復使用開發(fā)維護費用低高系統(tǒng)升級只要是軟件升級，方便快捷只要是硬件，升級成本高 虛擬儀器的用途及發(fā)展趨勢 虛擬儀器作為計算機的一個非常重要的應用領域，在許多高尖端的科學技術中都有應用，相較傳統(tǒng)儀器，虛擬儀器的出現(xiàn)大大的縮短了新型儀器的開發(fā)周期，節(jié)約了大量成本，也正因為如此對于它的研發(fā)有著重大深遠的意義。因為虛擬儀器的軟件開發(fā)中，其設計思想是盡可能的模塊化，并且存在有大量的庫函數(shù)﹑動態(tài)鏈接庫和類庫，因此代碼也具有良好的可重復性。軟件作為虛擬儀器的核心，由軟件代替了傳統(tǒng)儀器中的硬件，以此來完成硬件功能，同時可以根據(jù)每個用戶的不同需求和不同方面的應用，自己去定義各種功能，設計出不同的顯示界面，而且具有圖形化的用戶界面，操作起來非常簡單。 虛擬儀器的開發(fā)框圖 虛擬儀器的優(yōu)點虛擬儀器并非普通物理意義上的儀器，它是一種功能意義上的儀器，通過硬件接口和儀器的驅動設備將信號采集﹑分析和處理結合成一體，來實現(xiàn)和測量設備的硬件通信，將信號的分析﹑顯示﹑存儲﹑打印和其他管理交給計算機來處理。DASP則是一個直接面向最終的客戶的虛擬儀器庫，不需要再進行多余的編程，可以直接使用，因此使用起來非常方便，精度也很高，但是對于用戶的需要有一定的局限性，不能滿足各種用戶的要求。虛擬儀器的應用程序也有常用的開發(fā)環(huán)境，最主要的兩種方式：一種是基于傳統(tǒng)文本語言的軟件開發(fā)環(huán)境，例如LabWindows/CVI,VB,VC++等：另外一種是基于圖形化語言的軟件開發(fā)環(huán)境，例如LabVIEW﹑DASP﹑HPVEE[8]。VISA庫駐留在計算機之中，作為計算機和儀器之間的軟件層連接，用以實現(xiàn)對儀器的遠程控制。 軟件部分主要也有3部分組成：VISA庫（即為I/O接口軟件）﹑儀器驅動程序以及應用軟件的開發(fā)環(huán)境。核心部件還是計算機，其中硬件模塊是用來采集數(shù)據(jù)或者傳遞信號，例如各種傳感器﹑插入式的數(shù)據(jù)采集卡﹑信號調理器等。虛擬儀器作為一種新型的儀器，充分的利用計算機技術，用以實現(xiàn)和擴展完成傳統(tǒng)儀器的功能，因為方便簡單，且耗能較低，所以近幾年在我國快速的發(fā)展。虛擬儀器具有數(shù)據(jù)采集﹑數(shù)據(jù)分析處理﹑結果輸出顯示三大基本功能，而數(shù)據(jù)的實時自動采集是最基本的功能。具體方法是經(jīng)過單片機進行對數(shù)據(jù)的實時處理，并通過串行接口將數(shù)據(jù)傳送給PC機，PC機利用虛擬儀器技術，以LabVIEW為開發(fā)平臺，來設計一個將采集數(shù)據(jù)進行顯示的程序。 wr_dat(disdata[3])。 wr_(0xc5)。 wr_dat(0x2e)。 wr_(0xc4)。 wr_dat(disdata[2])。 wr_(0xc3)。 wr_dat(disdata[1])。 wr_(0xc2)。 wr_dat(disdata[0])。 wr_(0xc1)。 wr_dat(flagdat)。 //如果百位為0，十位為0也不顯示 if(disdata[1]==0x30) //如果百位為0，不顯示 if(disdata[0]==0x30) //負溫度顯示負號: flagdat=0x20。 if(tflag==0) disdata[3]=tvalue%10+0x30。 //個位數(shù) disdata[1]=tvalue%1000/100+0x30。 //百位數(shù)void ds1820disp() //溫度值顯示{ uchar flagdat。wr_(0xc0)。wr_(0x80)。delay1ms(1)。){wr_dat(*p)。}void display(unsigned char *p) //顯示//{while(*p!=39。 wr_(0x0c)。delay1ms(5)。delay1ms(5)。 wr_(0x08)。wr_(0x38)。 EN=0。 EN=1。 P0=dat。 RW=0。}void wr_dat(unsigned char dat) //寫數(shù)據(jù)//{ delay1ms(1)。 delay1ms(1)。 delay1ms(1)。 EN=0。 RS=0。j++)。 for(j=0。ims。void delay1ms(unsigned int ms) //延時1毫秒（不夠精確的）{unsigned int i,j。初始化LCD延時設置第一行顯示位置顯示第一行內容設置第二行顯示位置顯示第二行內容開始返回 LCD1602顯示流程圖LCD1602要將DS18B20中的溫度數(shù)據(jù)進行顯示，必須要對LCD1602進行芯片的初始化和溫度顯示符號﹑數(shù)位等進行編程，其程序分別如下面所示。 //溫度值擴大10倍，精確到1位小數(shù)return(tvalue)。tflag=1。tvalue=8。b=ds1820rd()。 //跳過讀序列號ds1820wr(0xbe)。 //跳過讀序列號ds1820wr(0x44)。 }}read_temp()