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基于labview的溫度采集系統(tǒng)報告畢業(yè)論文(參考版)

2025-06-21 14:27本頁面
  

【正文】 參 考 文 獻1. 楊樂平,李海濤等. LabVIEW程序設(shè)計與應(yīng)用[M],電子工業(yè)出版社,2001,7:1~4.2. 楊樂平,李海濤等. LabVIEW高級程序設(shè)計[M],清華大學(xué)出版社,2003,4:42~50.3. 陳錫輝,張銀鴻著. LabVIEW程序設(shè)計從入門到精通[M],清華大學(xué)出版社,.4. 秦樹人等. 虛擬儀器[M],北京:中國計量出版社,2004,3.5. 余成波,馮麗輝,潘盛輝等編著. 虛擬儀器技術(shù)與設(shè)計[M],重慶大學(xué)出版社,.6. 劉君華主編. 基于LabVIEW的虛擬儀器設(shè)計[M],電子工業(yè)出版社,7. 王海寶主編. LABVIEW虛擬儀器程序設(shè)計與應(yīng)用[M],西南交通大學(xué)出版社,.8. 王磊,陶梅等編著. 精通LabVIEW[M],電子工業(yè)出版社,.。虛擬儀器以嶄新的模式和強大的功能深入人心。 LIBVIEW是一個具有革命性的圖形化開發(fā)環(huán)境,內(nèi)置信號采集,測量,分析,數(shù)據(jù)顯示等功能,優(yōu)化了傳統(tǒng)開發(fā)工具的復(fù)雜性,提供了強大功能的同時保證了系統(tǒng)的靈活性,作為測量控制軟件,在很多領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用,可以發(fā)現(xiàn)LABVIEW的開發(fā)產(chǎn)品應(yīng)用極廣,此論題就是LABVIEW在測量和控制領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用的典型,實驗表明虛擬儀器技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用有十分重要的意義。具體界面見圖26報警記錄界面。圖25 歷史數(shù)據(jù)表格顯示界面 報警記錄報警是實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一個必須的功能,報警有實時指示,如聲音或光報警。圖24實時數(shù)據(jù)顯示界面 歷史數(shù)據(jù)查詢對采集數(shù)據(jù)的保存有著實際的意義,這樣便于以后訪問歷史數(shù)據(jù),還可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程訪問。非常清楚的表達了采集波形的動態(tài)曲線。圖23 通道參數(shù)配置界面 實時數(shù)據(jù)顯示LabVIEW提供了非常豐富的圖形界面來進行前面板的設(shè)計,波形圖表能非常清晰的實時顯示采集波形。 通道參數(shù)配置通道參數(shù)配置界面是提供了采集卡的參數(shù)配置,主要包括通道的選擇,數(shù)據(jù)采集的時間間隔,采集通道報警值的設(shè)定,采樣最大值和最小值設(shè)定,采集卡接地方式的設(shè)置,增益設(shè)置以及采集啟動與停止開關(guān)。完整的體現(xiàn)了一個數(shù)據(jù)采集的功能和實際應(yīng)用。具體程序見圖22。圖20采集數(shù)據(jù)保存程序 歷史數(shù)據(jù)查詢程序圖21歷史數(shù)據(jù)查詢程序歷史數(shù)據(jù)查詢,因為已經(jīng)把采集的數(shù)據(jù)保存在tdms文件里了,所以歷史數(shù)據(jù)的查詢只需要從文件里檢索出來就行了,該程序能夠顯示歷史數(shù)據(jù)表格和對應(yīng)的波形圖,此外還有把tdms文件轉(zhuǎn)換成文本文件的功能。19數(shù)據(jù)采集程序 數(shù)據(jù)保存程序數(shù)據(jù)保存是把采集來的數(shù)據(jù)保存到tdms文件里。系統(tǒng)具體應(yīng)用程序的實現(xiàn) 數(shù)據(jù)采集程序系統(tǒng)采用的是USB5935采集卡,由于該卡自帶AD采集程序,所以本設(shè)計是直接從該采集程序開發(fā)的,在這部分中,主要是采集參數(shù)的設(shè)置,其中包括物理通道的選擇,采樣模式、采樣率、每通道采樣數(shù)、輸入方式的配置,采樣最大最小值的設(shè)置。循環(huán)之間的同步即線程之間的同步,這可以由同步技術(shù)來實現(xiàn)。通過采用多線程技術(shù),實現(xiàn)了實時性要求高的數(shù)據(jù)采集與程序其它功能(如數(shù)據(jù)顯示、讀取、存儲等)在時間上的相互獨立,避免它們在時間上可能產(chǎn)生的沖突,提高了數(shù)據(jù)采集的穩(wěn)定性[14]。但不同的是,采樣工作線程是在循環(huán)往復(fù)的工作著,直到退出程序;而數(shù)據(jù)存儲線程則是在一定的時刻被喚醒,比如在數(shù)據(jù)緩沖區(qū)滿、或程序結(jié)束等時候,更多的時候,存儲模塊是處于掛起的狀態(tài)。多線程的優(yōu)點:1)更高的CPU利用率2)更高的系統(tǒng)可靠性3)提高在多處理器計算機上的執(zhí)行速度 多線程技術(shù)在本設(shè)計中的應(yīng)用為了實現(xiàn)采集、顯示、查詢、報警和系統(tǒng)其他操作的并行執(zhí)行,在程序中創(chuàng)建了兩個工作線程:一個是采樣工作線程,專門負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集和存儲;一個是數(shù)據(jù)報警和系統(tǒng)其他功能線程,負(fù)責(zé)定時把緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)存盤。LabVIEW把線程管理、線程間的通信等復(fù)雜操作封裝了起來,因此用戶可以不用學(xué)習(xí)復(fù)雜的多線程編程就可以編寫多線程程序。在同一進程內(nèi)的不同線程都在自己的時間片內(nèi)執(zhí)行,避免了相互在時間上可能的沖突。 Windows的多線程機制Windows是一個多任務(wù)操作系統(tǒng),每個運行的程序?qū)?yīng)著一個進程,而在一個進程內(nèi)又可以有幾個線程。實際上,信號采集、定時存儲和主控模塊放在不同的線程中,利用Windows操作系統(tǒng)的多線程機制,使得各個功能模塊能夠有條不紊的運行。為了實現(xiàn)多通道數(shù)據(jù)采集的功能,本設(shè)計的軟件部分必須實現(xiàn)信號的采集、數(shù)據(jù)的分析處理、定時存儲及實時顯示等功能。一個模塊的塊內(nèi)聯(lián)系大,模塊獨立性會提高。塊間聯(lián)系是指模塊之間的聯(lián)系,塊間聯(lián)系越小,模塊獨立性越高。模塊化的概念加上逐步求精的辦法,就把面向問題的術(shù)語和面向?qū)崿F(xiàn)的術(shù)語兩者結(jié)合起來。模塊(Module)實際上反映了數(shù)據(jù)(Data)與過程(Process)的抽象。好的軟件結(jié)構(gòu)應(yīng)體現(xiàn)自頂向下的控制方式,模塊之間的控制表現(xiàn)為統(tǒng)帥和從屬的關(guān)系。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的性能在很大程度上取決于其應(yīng)用軟件的研究與開發(fā),所以在明確了系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)之后,應(yīng)該采用好的程序開發(fā)方法,如結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法、模塊化思想、多線程以及軟件系統(tǒng)的評價標(biāo)準(zhǔn)等等。在設(shè)計、實現(xiàn)虛擬儀器的軟件系統(tǒng)時,需要考慮眾多因素,如硬件需求、計算機硬件、操作系統(tǒng);軟件是否建立在開放的結(jié)構(gòu)上,是否需要編程經(jīng)驗?利用此軟件程序是否能在不同的計算機平臺上移植?將來能否方便的擴展虛擬儀器的功能。系統(tǒng)軟件設(shè)計的相關(guān)技術(shù)軟件是虛擬儀器的關(guān)鍵。目前,通常將采樣保持器和A/D轉(zhuǎn)換器集成在同一塊芯片上。4)A/D轉(zhuǎn)換器。3)采樣保持器。將切換進入采集卡的信號放大至需要的量程內(nèi)。將各路信號輪流切換至放大器的輸入端,實現(xiàn)多參數(shù)多路信號的分時采集。電壓取值范圍從0到10V,增益為50,則理想分辯電壓是:5)I/O通道數(shù)該參數(shù)表明了數(shù)據(jù)采集卡所能夠采集的最多的信號路數(shù)。一般最好能夠使進入采集卡的電壓范圍剛好與其符合,以便利用其可靠的分辨率范圍。如果增加到十二位,代碼數(shù)從8增加到212=4096,這樣就可以獲得就能獲得十分精確的模擬信號數(shù)字化表示。例如,三位的A/D轉(zhuǎn)換把模擬電壓范圍分成23=8段,每段用二進制代碼在000到111之間表示。但是處于成本的考慮,現(xiàn)在普遍流行的是各個數(shù)據(jù)通道公用一套放大器和A/D轉(zhuǎn)換器。2)采樣方法采集卡通常都有好幾個數(shù)據(jù)通道,如果所有的數(shù)據(jù)通道都輪流使用同一個放大器和A/D轉(zhuǎn)換器,要比每個通道單獨使用各自的經(jīng)濟的多,但這
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