【正文】 基于 labview 的 溫度控制 器的設(shè)計(jì) 20 參考文獻(xiàn) 【 1】 張毅，周紹磊 . 虛擬儀器技術(shù)分析與應(yīng)用 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 【 2】 張重雄 . 虛擬儀器技術(shù)分析與應(yīng)用 .北京：電子工業(yè)出版社， 2020 【 3】 王利強(qiáng)，彭月祥，寧可慶 . 計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)與數(shù)據(jù)采集卡應(yīng)用 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 【 4】 楊樂(lè)平 . LabVIEW 程序設(shè)計(jì)與應(yīng)用 . 北京 : 電子工業(yè)出版社， 2020 【 5】 陳 長(zhǎng)齡 . 自動(dòng)測(cè)試及接口技術(shù) . 北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 基于 labview 的 溫度控制 器的設(shè)計(jì) 21 附錄 程序框圖 。 再多華麗的言語(yǔ)也顯蒼白，在此，謹(jǐn)向呂老師致以最誠(chéng)摯的謝意和最崇高 的敬意。 呂老師絕對(duì)不會(huì)對(duì)那些考試成績(jī)不好的同學(xué)有什么偏見，因?yàn)樵趨卫蠋煹难劾餂]有好同學(xué)和壞同學(xué)之分，他總強(qiáng)調(diào)這樣一句話，別拿考試成績(jī)給同學(xué)們定高低，因?yàn)橛械耐瑢W(xué)他在這方面不行，他可定在其它方面有什么特長(zhǎng)。 我認(rèn)為呂老師最大的優(yōu)點(diǎn)就是，他特別注重培養(yǎng)我們 的創(chuàng)新精神，就像是這次課程設(shè)計(jì)，老師只給了我們一個(gè)要設(shè)計(jì)的題目，沒有任何要求。 基于 labview 的 溫度控制 器的設(shè)計(jì) 19 致謝 為其一周的虛擬儀器課程設(shè) 計(jì)已經(jīng)圓滿結(jié)束了， 在本次設(shè)計(jì)中首先我要感謝我們既可愛又可敬的呂老師，在這一周的課程設(shè)計(jì)中，呂老師每天都要到實(shí)驗(yàn)室來(lái)看看同學(xué)們的設(shè)計(jì)過(guò)程，如果哪位同學(xué)有什么自己不能解決的問(wèn)題 ，呂老師都會(huì)不耐其煩的給同學(xué)們指出思路。 總之，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，鍛煉了我的獨(dú)立思考和自主創(chuàng)新的能力，還培養(yǎng)了我思考問(wèn)題能從不同的角度去考慮，不僅僅局限在書本上那點(diǎn)理論知識(shí)。最開始接到這個(gè)題目的時(shí)候，不知道怎么利用 PWM 寬度來(lái)控制溫度，后來(lái)經(jīng)過(guò)了一天的思考，我終于弄明白了， PWM 寬度調(diào)制實(shí)質(zhì)上就是根據(jù) 外界采集的溫度值和你設(shè)定的溫度值相差多少，如果相差的很多就要對(duì)外界物體加熱，使溫度值達(dá)到我設(shè)定的溫度；如果外界的溫度超過(guò)了我設(shè)定的溫度，就要給外界物體降溫。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中我也學(xué)到了很多東西。 再來(lái)談?wù)勎易龅恼n程設(shè)計(jì)，在做此題目時(shí)我的感觸很多，在設(shè)計(jì)過(guò)程中也遇到了很多困難。 LabVIEW 的函數(shù) 庫(kù)包括數(shù)據(jù)采集、 GPIB、串口控制、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)顯示及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等等。從學(xué)習(xí)的過(guò)程中我也深深地體會(huì)到了這一點(diǎn)，利用框圖來(lái)編程序既形象又容易記憶，當(dāng)熟悉各個(gè)框圖在什么地方，又知道它們的功能時(shí)，編一個(gè)程序變得容易多了。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我所收獲的是對(duì)虛擬儀器的軟件編程系統(tǒng) LabVIEW 有了更深層次的了解。 圖 據(jù)采集卡 各接口介紹 基于 labview 的 溫度控制 器的設(shè)計(jì) 18 小結(jié) 虛擬儀器是我們測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)主修的專業(yè)課之一，記得上學(xué)期我們剛接觸這門課的時(shí)候，根本就不知道它是一門什么樣的課程，每次上課的時(shí)候我們就是按照書本上的例子來(lái)做題，老師要是讓我們自己來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)什么樣的功能，感覺可難了，不知如何下手。 數(shù)據(jù)采集 (DAQ)是通過(guò) DAQ 卡采集數(shù)據(jù)和輸出數(shù)據(jù)。建立時(shí)間短、轉(zhuǎn)換率高的 D/A 轉(zhuǎn)換器可以提供一個(gè)較高頻率的信號(hào)。數(shù)模轉(zhuǎn)換器的建立時(shí)間、轉(zhuǎn)換率、分辨率等因素都會(huì)影響模擬輸出信號(hào)。 A/D 轉(zhuǎn)換器的性能和參數(shù)直接影響著模擬輸入的質(zhì)量，要根據(jù)實(shí)際需要的精度來(lái) 來(lái)選擇合適的A/D 轉(zhuǎn)換器。 模擬輸入是采集卡最基本的功能。 基于 labview 的 溫度控制 器的設(shè)計(jì) 17 7 主要元器件介紹 NIDAQ 采集卡 可利用編程語(yǔ)言驅(qū)動(dòng)程序函數(shù)，從而驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)采集卡，設(shè)計(jì)者只需正確設(shè)置輸入?yún)?shù)，就可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的任務(wù)，而不需要編寫代碼程序。加熱器和制冷器的占空比同時(shí)為 0，即它們沒有工作，結(jié)合 17℃時(shí)候的溫度調(diào)節(jié)器的占空比圖像可知隨著溫度逐漸接近給定溫度時(shí)加熱器的占空比在減小，制冷器仍然沒有工作。另一方面送至公式節(jié)點(diǎn)與設(shè)定的臨界值比較，當(dāng)采集值小于設(shè)定溫度值時(shí)，則執(zhí)行加熱器進(jìn)行加熱處理，即增大電爐占空比，當(dāng)采集值大于設(shè)定溫度值時(shí)，則執(zhí)行制冷器進(jìn)行加熱處理，即增大風(fēng)扇的占空比，不過(guò)不論是加熱還是制冷當(dāng) 溫度接近給定值溫度的時(shí)候兩個(gè)占空比都會(huì)接近為 0。 （ 4）程序完成以上各步驟后，再次循環(huán)，只要“停止”按鈕不摁下，程序就 一直反復(fù)執(zhí)行以上步驟。以下再次簡(jiǎn)要分析本系統(tǒng)的工作過(guò)程： （ 1） DAQ 采集到數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)（乘以 100）轉(zhuǎn)換成溫度值，以便于處理分析； （ 2）接下來(lái)的數(shù)據(jù)會(huì)進(jìn)入到在 公式節(jié)點(diǎn)中，根據(jù)所設(shè)定的控制溫度進(jìn)行判斷，另外根據(jù)公式節(jié)點(diǎn)中的程序，如果采集到的溫度大于給定的控制溫度，則啟動(dòng)制冷器工作，具體的做法就是增加風(fēng)扇的占空比來(lái)增加風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，如果采集到的溫度小于給定的溫度則增大電爐的占空比是溫度升到給定的控制溫度，經(jīng)公式節(jié)點(diǎn)的 c 程序化處理，將占空比的變化輸出到外部控制電路上，控制住火爐和電扇的工作強(qiáng)度，迫使溫度保持在所要求的溫度。盡量與真實(shí)儀器的使用界面相一致。 本次溫度控制器的前面板主要由以下幾個(gè)部分構(gòu)成 :溫度計(jì)，報(bào)警燈，輸入 /輸出控件，波形圖表 。 前面板的設(shè)計(jì) ， 充分發(fā)揮了 LabVIEW的特長(zhǎng) ,即建立了友好的人機(jī)操作界面 ， 是虛擬信號(hào)發(fā)生器的最上層。 溫度調(diào)節(jié)器占空比 圖像的設(shè)計(jì) 溫度調(diào)節(jié)器占空比的圖像我用了將占空比的系數(shù)增大 100輸入到方波波形的生成器里面（如圖 4）用來(lái)產(chǎn)生方波信號(hào)如圖： 圖 溫度調(diào)節(jié)器占空比的設(shè)計(jì) 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的指示燈設(shè)計(jì) 這里我要強(qiáng)調(diào)一下，這個(gè)部分的設(shè)計(jì)大大的方便了我們了解系統(tǒng)的各種狀態(tài)方便使用者掌握系統(tǒng)的使用方法增加了程序的實(shí)用性，提高了設(shè)計(jì)的質(zhì)量，這部分的設(shè)計(jì)分兩部分首先 是： 制冷系統(tǒng)的指示燈設(shè)計(jì)圖像： 基于 labview 的 溫度控制 器的設(shè)計(jì) 11 圖 制冷系統(tǒng)指示燈設(shè) 計(jì) 加熱系統(tǒng)的指示燈如下： 圖 加熱系統(tǒng)指示燈設(shè)計(jì) 這兩個(gè)部分的設(shè)計(jì)十分的像都是通過(guò)不等于 0 等于 0，與或非等邏輯運(yùn)算進(jìn)行簡(jiǎn)單的組合實(shí)現(xiàn)了指示的功能 。 顯示部分的設(shè)計(jì) 本程序的顯示部分由三部分組成，第一就是溫度曲線圖像，第二就是溫度調(diào)節(jié)器的占空比圖像（電爐占空比圖像，電扇占空比圖像）最后一部分就是溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的溫度指示燈 。它的占空比 同樣是 1 所以其溫度 ： T=*5000=3750℃ 。c=1。a=0。n=100。c=1。}可以算出溫度值 T=*5000v℃ 所以第一級(jí)溫度和加熱占空比有直接的關(guān)系 ,第二級(jí)加熱的程序?yàn)椋? if (t100){a=0。d=0。b=0。這樣就可以使得溫度盡可能快的維持到平衡。d=0。b=1。第三級(jí)調(diào)速就是為了應(yīng)對(duì)溫度