【正文】 最后，感謝 ***老師在百忙之中抽出時(shí)間來(lái)查看與批閱我的設(shè)計(jì)，他們寶貴的意見以及建議是我勝利完成設(shè)計(jì)的不可或缺成分。 在這也對(duì)我提供幫助的同學(xué)表示衷心的感謝。北京：電子工業(yè)出版社， 20xx. 21 致謝 為了完成本設(shè)計(jì)，還真是花費(fèi)了不少時(shí)間與精力，一方面對(duì)本設(shè)計(jì)應(yīng)用到的軟件不是很熟悉，為了熟悉軟件要重新開始學(xué)這軟件，另一方面為了對(duì)本設(shè)計(jì)要達(dá)到全面的了解，花了不少時(shí)間去查相關(guān)資料。 20 參考文獻(xiàn) [1]張重雄，張思維，虛擬儀器技術(shù)分析與設(shè)計(jì)（第 2版） .北京：電子工業(yè)出版社， 20xx. [2]李江全，劉恩博，胡蓉等 .LabVIEW 虛擬儀器數(shù)據(jù)采集與串口通信測(cè)控應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)。該系統(tǒng)包括了溫度與濕度的測(cè)量及其顯示，并可以繪制出相應(yīng)的溫度曲線圖、濕度曲線圖，達(dá)到實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)多路溫濕度信息的采集，還包括了對(duì)采集的溫度和濕度的平均值、最大值、最小值的統(tǒng)計(jì)，更包括了能對(duì)溫度和濕度上、下限報(bào)警指示以及在程序運(yùn)行中有能設(shè)置報(bào)警上、下限值的功能。調(diào)試結(jié)果如下圖所示： 圖 溫度上限報(bào)警值改為 60 時(shí)的報(bào)警指示 圖 溫度下限報(bào)警值改為 10 時(shí)的報(bào)警指示 17 程序運(yùn)行中，通過輸入控件中的濕度上限和濕度下限輸入一定的值，當(dāng)信號(hào)值大于、小于設(shè)定的上、下限值時(shí)，濕度 報(bào)警指示發(fā)生，反之則不發(fā)生。同理，報(bào)警下限值設(shè)為 10，報(bào)警下限指示見圖 。運(yùn)行結(jié)果見下圖所示 : 15 圖 采集的溫、濕度最大值、最小值、平均值統(tǒng)計(jì) 通過設(shè)定數(shù)字輸入控件來(lái)輸入相應(yīng)的上下限值，仿真信號(hào)的值與設(shè)定的值通過在條件結(jié)構(gòu)中判斷來(lái)執(zhí)行相應(yīng)的命令，條件結(jié)構(gòu)有真與假兩種形 式，當(dāng)仿真的值大于設(shè)定的值，則執(zhí)行報(bào)警指令；當(dāng)仿真的值處于設(shè)定值范圍之中則不發(fā)生報(bào)警指示。程序設(shè)計(jì)中的統(tǒng)計(jì)采集的溫度和濕度的平均值利 用 3 個(gè)數(shù)字顯示控件通過相加函數(shù)相加，最后在相加之后除以 3 來(lái)實(shí)現(xiàn)平均值；最大值和最小值的實(shí)現(xiàn)則通過比較函數(shù)，三者中的任意兩個(gè)先做比較，選擇其中的最大值，再與第三個(gè)數(shù)相比較，假如這個(gè)數(shù)大于第三個(gè)數(shù)，那么這個(gè)數(shù)就是最大值，假如小于第三個(gè)數(shù)，那么第三個(gè)數(shù)為最大值，通過這樣的方式實(shí)現(xiàn)最大值的選??；最小值的方法與這類似。定時(shí)函數(shù)用來(lái)起到每隔 1000ms 來(lái)讀取一個(gè)數(shù)據(jù)的作用。系統(tǒng)的程序圖如下圖所示： 圖 程序設(shè)計(jì)圖（溫度部分 ） 圖 程序設(shè)計(jì)圖（濕度部分） 13 程序圖的設(shè)計(jì)中，按鈕“停止”來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)控系統(tǒng)的停止功能。 程序圖設(shè)計(jì) 12 測(cè)控系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)內(nèi)容主要：選擇相應(yīng)的程序框圖、函數(shù)、顯示控件來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)連續(xù)采集并讀取溫度、濕度的測(cè)量值，繪制溫度和濕度的實(shí)時(shí)變化曲線；實(shí)現(xiàn)所采集的溫度、濕度的平均值、最大值、最小值的統(tǒng)計(jì)；最后是實(shí)現(xiàn)溫度和濕度的超限報(bào)警指示，在程序運(yùn)行中對(duì)溫度、濕度的上、下限值設(shè)定。圖中的 6個(gè)波形圖分別為 3 個(gè)溫度波形圖與 3 個(gè)濕度波形圖，上排的為 3 個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的溫度波形圖，實(shí)現(xiàn) 3 個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的溫度曲線顯示，下排的 3 個(gè)波形圖為濕度波形圖，用于對(duì) 3 個(gè)濕度檢測(cè)點(diǎn)的濕度曲線顯示；每個(gè)波形圖上方的六個(gè)數(shù)字顯示控件為實(shí)時(shí)測(cè)量的溫度值和濕度值；前面板中的 4 個(gè)布爾顯示控件為超限報(bào)警顯示，左上方的兩個(gè)布爾控件代表溫度上限報(bào)警指示、溫度下限報(bào)警指示，左中方的兩個(gè)布爾控件代表著濕度上限報(bào)警指示、濕度下限報(bào)警指示；每一個(gè)報(bào)警顯示旁邊的數(shù)字輸入控件為系統(tǒng)設(shè)定報(bào)警上、下限值；左下方的 6 個(gè)數(shù)字顯示控件為溫度和濕度的最大值、平均值、最小值，最下方的為停止輸入控件 。 前面板的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)測(cè)量與顯示功能，因此主要由圖形顯示控件、數(shù)值顯示控件、數(shù)值輸入控件、布爾顯示控件構(gòu)成。 PCI6251 采集卡有著 16 路模擬輸入， 16 位的分辨率，采樣率可達(dá) ,輸入范圍為正負(fù) 至正負(fù) 10V，具有 2路模擬輸出、 24路數(shù)字 I/O 線、 32位計(jì)算器 DAQ 技術(shù)是 LabVIEW 的核心技術(shù)，該技術(shù)通過數(shù)據(jù)采集設(shè)備從傳感器中獲得物理信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。 信號(hào)調(diào)理電路 溫度傳感器中的 AD590 輸出為電流的形式，通過轉(zhuǎn)換為電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)放大，根據(jù)歐姆定律，在回路中串電阻，通過電阻上的電壓大小反映電流的大小，從而實(shí)現(xiàn)溫度的測(cè)量，其信號(hào)調(diào)理電路如下所示： 圖 溫度傳感器的信號(hào)調(diào)理電路 濕度傳感器的選擇 9 目前的濕度傳感器中， 氯化鋰濕度傳感器 有著高精確度、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，但是測(cè)量濕度的范圍比較窄；濕度傳感器中的 碳濕敏元件 響應(yīng)速度快、靈敏度高，但線性度、互換性差；濕度傳感器中的 氧化鋁濕度計(jì) 的體積小，靈敏度高，響應(yīng)速度快，但使用范圍和使用條件受限制； 陶瓷 濕度傳感器 具備高靈敏度、寬測(cè)控范圍、線性好等優(yōu)點(diǎn)，由于本測(cè)控系統(tǒng)的濕度檢測(cè)誤差為正負(fù) 3%RH，故選擇該類型傳感器中的 MgCr2O4TiO2系 列來(lái)進(jìn)行濕度測(cè)量。測(cè)量電路圖中的 AD52 AD580傳感器在其中起著輔助電路中的信號(hào)轉(zhuǎn)換作用。 本測(cè)控系統(tǒng)采用集成溫度傳感器中的 AD590 這一款， AD590 是電流型集成電路溫度傳感器，工作電壓范圍為 5V 至 30V,輸出電流的大小與溫度成正比，線性好，測(cè)量范圍在 55 攝氏度至 150 攝氏度之間，靈敏度為 1 微安每 K,抗干擾能力強(qiáng)，精確度高，動(dòng)態(tài)電阻大，響應(yīng)速度快，線性好，使用很方便。 圖 測(cè)控系統(tǒng)的總體框架圖 溫度傳感器 濕度傳感器 信號(hào) 調(diào)理 電路 數(shù)據(jù)采集卡 計(jì)算機(jī)及軟件 算 機(jī) 數(shù)據(jù)顯示 數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ) 遠(yuǎn)程控制 報(bào)表打印 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 溫度控制 濕度控制 加熱度設(shè)備 降溫度設(shè)備 加濕度設(shè)備 去濕度設(shè)備 8 第 4 章 測(cè)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 測(cè)控對(duì)象中的溫度傳感器、濕度傳感器接收被測(cè)對(duì)象中的溫度、濕度信號(hào)，將接收到的信號(hào)通過信號(hào)調(diào)理電路處理，處理后的信號(hào)則通過數(shù)據(jù)采集卡實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集，傳送給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)通過虛擬儀器軟件實(shí)現(xiàn)溫、濕度的數(shù)據(jù)讀取以及顯示，顯示相應(yīng)的溫濕度曲線，從而具備數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)、報(bào)表打印的功能，通過網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。 數(shù)據(jù)采集卡：通過 LabVIEW 軟件，在計(jì)算機(jī)上安裝相應(yīng)的 7 DAQ 硬件驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)通過數(shù)據(jù)采集卡實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量環(huán)境中的溫度、濕度的數(shù)據(jù)采集。濕度傳感器：在測(cè)控系統(tǒng)中，對(duì)環(huán)境中的濕度信號(hào)進(jìn)行接收，將其物理信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的形式輸出。 測(cè)控系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo) 程序框圖是虛擬儀器設(shè)計(jì)的核心部分，在這程序圖中，測(cè)控功能的設(shè)計(jì)都是在這上面完成，選擇好相應(yīng)的程序后 ，通過連線將這些不同的程序連接起來(lái)，完成測(cè)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，程序圖上的有些部分不在前面板上顯示，只能在程序圖中來(lái)進(jìn)行選擇與設(shè)計(jì)。 LabVIEW 的編程由前面板、程序圖組成。在虛擬儀器提供的環(huán)境中 ，設(shè)計(jì)者可以設(shè)計(jì)自己想要的產(chǎn)品。由于采用的是軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量功能，故其技術(shù)更新的周期較短，開發(fā)維護(hù)費(fèi)用較低，系統(tǒng)升級(jí)比較方便。 虛擬儀器系統(tǒng)的構(gòu)成 虛擬儀器系統(tǒng)一般由被測(cè)對(duì)象、傳感器、硬件接口、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)這五點(diǎn)構(gòu)成。 由于虛擬儀器的歷程不是很久，人們對(duì)虛擬儀器這門技術(shù)有著不同的見識(shí)，從而導(dǎo)致了虛擬儀器技術(shù)至今還得不到完整的一個(gè)定義。 4 第 2 章 虛擬儀器 LabVIEW 溫濕度測(cè)量、控制、監(jiān)測(cè)、分析已經(jīng)成為比較普遍的技術(shù)要求，溫度、濕度是現(xiàn)代生活、農(nóng)業(yè)研究等領(lǐng)域中的十分重要的參數(shù)。 目前基于虛擬儀器的溫濕度測(cè)控方面的發(fā)展是十分迅速的，在國(guó)內(nèi)外也已得到廣泛應(yīng)用，基本技術(shù)也已經(jīng)成熟，逐漸替換傳統(tǒng)的測(cè)量技術(shù)。 發(fā)展趨勢(shì) 溫濕度測(cè)控系統(tǒng)主要用于檢測(cè)和監(jiān)督相應(yīng)測(cè)控環(huán)境的的溫度和濕度。我國(guó)的虛擬儀器技術(shù)還有很大的研發(fā)潛力與廣闊的市場(chǎng)空間。我國(guó)虛擬儀器技術(shù)是從外國(guó)引進(jìn)，在這方面的研究稍微晚些，通過多年的學(xué)習(xí)與研究，我國(guó)的虛擬儀器技術(shù)也逐漸成熟，開始形成了我們自己國(guó)家特色的產(chǎn)品，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及科學(xué)