【正文】 ： 館藏室參考 面積： 2 000 m2；參考高度： 6 m；溫度要求： t30℃ ；濕度要求：RH65％。如：雙面復(fù)寫紙標(biāo)準(zhǔn) (GB 2801—81)中規(guī)定復(fù)寫次數(shù)，正反色差測定的打印溫度為 25177。2℃ ；相對濕度為 50%～ 60%。 5）根據(jù)我國地理位置和氣候條件。 3）參考設(shè)備和專用房間的特殊要求。 一 、溫濕度參數(shù)制定原則 ： 1）有利 于 檔案制成材料的保存。 除了以上各大功能， 系統(tǒng) 還具有 控制可靠；界面更加人性化，便于使用；所有10 溫濕度測控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 操作均通過鍵盤和鼠標(biāo)實(shí)現(xiàn) ；溫濕度測控曲線實(shí)時(shí)顯示； 高精確度、高穩(wěn)定性；節(jié)約成本，提高效率等特點(diǎn)。按下系統(tǒng)操作主面板的歷史數(shù)據(jù)回讀按鈕，即可啟動(dòng)數(shù)據(jù)回放功能。對測得的溫濕度信息，采用四位數(shù)值顯示和圖標(biāo)波形顯示的方式來展現(xiàn)給用戶，直觀便捷，讓用戶能更好的了解環(huán)境狀況。當(dāng)實(shí)際測得的溫濕度值超越相應(yīng)的上限或者下限時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)報(bào)警裝置，相應(yīng)的報(bào)警指示燈將會(huì)點(diǎn)亮 。系統(tǒng)將自動(dòng)的將實(shí)時(shí)監(jiān)測到的溫濕度信息記錄在名為 “溫濕度測量數(shù)據(jù)表 ”的 Excel表格中，便于用 戶調(diào)用查看。 2） 自動(dòng)記錄功能： 系統(tǒng)設(shè)計(jì)有自動(dòng)數(shù)據(jù)記錄的功能。按下系統(tǒng)運(yùn)行按鈕，系統(tǒng)將自動(dòng)進(jìn)行環(huán)境溫濕度數(shù)據(jù)的連續(xù)監(jiān)測。5%RH 3） 使用環(huán)境溫度濕度范圍： 25℃ ～ 60℃ ； 0%RH～ 100%RH 4）顯示方式： 溫度：四位 數(shù)值 顯示 、波形顯示 濕度：四位 數(shù)值 顯示 、波形顯示 5）報(bào)警方式： 指示燈報(bào)警 館藏室 溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)功能特點(diǎn) 館藏室溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測、自動(dòng)記錄、自動(dòng)保存、自動(dòng)報(bào)警、對監(jiān)測的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)上傳、多形式查詢、數(shù)據(jù)回放等功能?！? 25℃ ～ 10℃ 準(zhǔn)確度 177。 館藏室 溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)系統(tǒng)參數(shù) 館藏室溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定極其重要，設(shè)計(jì)根據(jù)《檔案館 溫濕度系統(tǒng)管理規(guī)定 》 確定了監(jiān)測系統(tǒng)的一些重要參數(shù)。 5） 系統(tǒng)前 面板： 系統(tǒng)操作 前 面板是用戶對系統(tǒng)進(jìn)行觀察和 使用的主要窗口，因此設(shè)計(jì)必須直觀簡便。 系統(tǒng)軟件自檢則主要用于對軟件程序的檢查，啟動(dòng)軟件自檢后 ，將由系統(tǒng)產(chǎn)生一些信號值作為外界采集獲得的溫濕度信號，通過與理想的數(shù)據(jù)處理結(jié)果的比照來達(dá)到系統(tǒng)軟件自檢的目的。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)采用多傳感器多點(diǎn)測量的方法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，難免有的傳感器會(huì)產(chǎn)生故障而得到壞值。 歷史數(shù)據(jù)回讀子程序?qū)崿F(xiàn)了歷史數(shù)據(jù)的回讀顯示，將記錄的數(shù)據(jù)以波形的形式在歷史數(shù)據(jù)回讀窗口顯示出來，便于用戶更直觀的觀察環(huán)境的溫濕度變化。數(shù)據(jù)記錄通過調(diào)用數(shù)據(jù)記錄子程序?qū)崿F(xiàn)測得數(shù)據(jù)的自動(dòng)記錄，并將其保存于 Excel表格中。 3） 系統(tǒng)控制： 8 溫濕度測控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 系統(tǒng)控制部分主要實(shí)現(xiàn)在 LabVIEW軟件 平臺(tái)上 ，進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，數(shù)據(jù)的處理，以及數(shù)據(jù)的記錄、越限報(bào)警和歷史數(shù)據(jù)回讀等功能。 2） 計(jì)算機(jī) I/O接口： 計(jì)算機(jī) I/O接口為計(jì)算機(jī)與外部電路的連接提供硬件支持。 館藏室溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖如圖 。 第二章 館藏室溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 館藏室 溫濕度監(jiān)測 系統(tǒng)組成 結(jié)構(gòu) 館藏室溫濕度監(jiān)測 系統(tǒng)由硬件和軟件兩大部分組成。 系統(tǒng)工作原理框圖如圖 。故而，設(shè)計(jì)提出基于虛擬儀器的館藏室溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)的開發(fā)來解決這些問題。首先對軟件開發(fā)的開發(fā)環(huán)境 LabVIEW 軟件進(jìn)行了介紹，然后介紹了系統(tǒng)的用戶登錄、自檢、溫濕度數(shù)據(jù)的監(jiān)測、處理、顯示以及報(bào)警、數(shù)據(jù)記錄與 歷史數(shù)據(jù) 回讀等 功能 的設(shè)計(jì)思路 。 分別對溫度傳感器的選擇及監(jiān)測電路的設(shè)計(jì)和濕度傳感 器的選擇及監(jiān)測電路的設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹，最后對數(shù)據(jù)采集 電路 以及系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì) 進(jìn)行了介紹。 全 文主要章節(jié)的主要內(nèi)容如下： 第二章 從總 體上介紹溫濕度測控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成，以及整個(gè)系統(tǒng)的工作原理，使讀者對本設(shè)計(jì) 先 有一個(gè)宏觀上的認(rèn)識。 論文整體結(jié)構(gòu) 首章主要介紹了論文的背景 以及論文中所涉及到的相關(guān)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，梳理論文脈絡(luò)。具有數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)多種方式顯示，越限報(bào)警，數(shù)據(jù)記錄以及歷史數(shù)據(jù)回讀等功能。 第一章 緒 論 因此 ， 用戶可根據(jù)自己的需要 ， 選用不同廠家的產(chǎn)品 ， 使儀器系統(tǒng)的開發(fā)更為靈活 ， 效率更高 ， 縮短了系統(tǒng)組建時(shí)間 。如今，虛擬儀器已是現(xiàn)代檢測系統(tǒng)中非常重要的一部分。 “軟件就是儀器 ”反映了 虛擬儀器技術(shù)的本質(zhì)特征。 在測試和測量方面， LabVIEW 已經(jīng)變成一種工業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)工具；在過程控制和工廠自動(dòng)化應(yīng)用方面， LabVIEW 非常適用于過程監(jiān)測和控制；在研究和分析方面， LabVIEW 有力的軟件分析庫提供了幾乎所有經(jīng)典的信號處理函數(shù)和大量現(xiàn)代的高級信號分析系統(tǒng)。 4） 提供大量與外部代碼或軟件進(jìn)行連接的機(jī)制，諸如 DLL（動(dòng)態(tài)鏈接庫），DDE（共享庫）， ActiveX 等。 2） 提供傳統(tǒng)的 數(shù)據(jù)調(diào)試手段，例如，設(shè)置斷點(diǎn)、單步運(yùn)行；提供獨(dú)具特色的執(zhí)行工具，使程序動(dòng)畫式進(jìn)行，便于設(shè)計(jì)者觀察到程序運(yùn)行的細(xì)節(jié) 使程序的調(diào)試和開發(fā)更為便捷。虛擬儀器則打破了傳統(tǒng)儀器中其功能由廠家定義且用戶無法改變的模式，使得用戶可以根據(jù)自己的需求，設(shè)計(jì)自己的儀器系統(tǒng)，并可通過修改軟件來改變或增減儀器的功能，真正體現(xiàn)了 “軟件就是儀器 ”這一新概念。傳統(tǒng)臺(tái)式儀器是由廠家設(shè)計(jì) 并定義好功能的一個(gè)封閉結(jié)構(gòu)，有固定的輸入 /輸出接口和儀器操作面板。 LabVIEW[8]（ Laboratory Virtual Instrument Engineer Workbench，實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器工作平臺(tái)）是美國 NI 公司推出的一種基于 G 語言（ Graphics Language，圖形化編程語言）的、具有革命性的、圖形化虛擬儀器開發(fā)環(huán)境，是業(yè)界領(lǐng)先的測試、測量和控制系統(tǒng)的開發(fā)工具。虛擬儀器的研究中涉及的基礎(chǔ)理論主要有計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集和數(shù)字信號處理。應(yīng)用程序負(fù)責(zé)對采集來的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、圖像顯示、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及數(shù)據(jù)打印等操作，面板上的按鈕對應(yīng)各種功能，并伴有動(dòng)態(tài)幫助，這樣不僅充分實(shí)現(xiàn)單鍵操作和 OSD，而且用戶對虛擬儀器面 板 的操作比對真實(shí)儀器的操作更為方便 [7]。設(shè)備驅(qū)動(dòng)軟件是直接控制各種可控制硬件接口的驅(qū)動(dòng)程序。 虛擬儀器技術(shù)簡介 虛擬儀器簡稱 VI， 是具有虛擬面板的 PC 機(jī)儀器，由硬件設(shè)備與接口、 PC 機(jī)、設(shè)備驅(qū)動(dòng)軟件和虛擬儀器面板組成。我國國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，加快了企業(yè)的技術(shù)升級步伐，先進(jìn)儀器設(shè)備的需求更加強(qiáng)勁； 虛擬儀器賴以生存的個(gè)人計(jì)算機(jī)最近幾年以極高的速 度在中國發(fā)展，這些都為虛擬 第一章 緒 論 儀器在我國的普及奠定了良好的基礎(chǔ)。 國內(nèi)虛擬儀器研究的起步較晚，最早的研究也是從引進(jìn)消化 NI的產(chǎn)品開始。生產(chǎn)虛擬儀器的主要廠家 NI、 HP等公司，目前都生產(chǎn)數(shù)百個(gè)型號的虛擬儀器產(chǎn)品。到 1994年底，虛擬儀器制造廠已達(dá) 95家，共生產(chǎn) 1000多種虛擬儀器產(chǎn)品，銷售額達(dá) ，占整個(gè)儀器銷售額 73億美元的 4%[4]。 作為現(xiàn)代儀器儀表發(fā)展的方向，虛擬儀器已迅速發(fā)展成為一種新的產(chǎn)業(yè)。在此背景下， 1986年美國國家儀器公司 (National Instruments， NI)提出了虛擬儀器 (Virtual Instrument， VI)的概念 [2]。 虛擬儀器技術(shù)的興起與發(fā)展 現(xiàn)代儀器儀表技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和多種基礎(chǔ)學(xué)科緊密結(jié)合的產(chǎn)物。其中計(jì)算機(jī)處于核心地位，計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)和測試系統(tǒng)更緊密地結(jié)合成一個(gè)有機(jī)整體，導(dǎo)致儀器的結(jié)構(gòu)、概念和設(shè)計(jì)觀點(diǎn)等也發(fā)生突破性的變化。 虛擬儀器技術(shù) 測量儀器發(fā)展至今，大體經(jīng)歷了四代發(fā)展歷程，即模擬儀器、分立元件式儀器、數(shù)字化儀器和智能儀器。虛擬儀器主要是指這種方式。粗略地說 ， 這種結(jié)合有兩種方式： 一種是將計(jì)算機(jī)裝入儀器，其典型的例子就是所謂智能化的儀器。因此，依托于數(shù)據(jù)采集結(jié)構(gòu)而發(fā)展的溫濕度傳感器測量系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中也發(fā)揮著越來越重要的作用。 現(xiàn)代溫濕度傳感器測量系統(tǒng)技術(shù)主要以數(shù)據(jù)采集為依據(jù)，主要類型包括： 虛擬儀器、智能儀器、數(shù)字式儀器等等。 充分利用普通計(jì)算機(jī)這個(gè)通用而且功能又相當(dāng)強(qiáng)大的資源，借助于虛擬儀器技術(shù)來開發(fā)館藏室溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)不失為一個(gè)很好的設(shè)想。 傳統(tǒng)的 監(jiān)控方式是 利用人工記錄溫濕度計(jì)的數(shù)值，一天兩次， 不能實(shí)現(xiàn) 24小時(shí)監(jiān)視，從而不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題。 各企事業(yè)單位也 擁 有自己的重要紙質(zhì)和電子類檔案資料的存放庫房。測試表明，設(shè)計(jì) 開發(fā)的館藏室 溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)，可 實(shí)現(xiàn)精確地溫濕度監(jiān)測與報(bào)警， 且 智能化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)達(dá)到了節(jié)省人力和提高效率的目的。 系統(tǒng) 硬件電路 的設(shè)計(jì) 采用 數(shù)字 溫度傳感器 DS18B20 和 濕度傳感器HS1101 進(jìn)行環(huán)境 溫濕度 數(shù)據(jù)的采集 ；數(shù)據(jù)傳輸采用串行方式 ，使用 AT89S51 單片機(jī) 完成環(huán)境數(shù)據(jù)向 PC 上位機(jī)的傳送， 然后 ， 在 LabVIEW 開發(fā)環(huán)境下， 用 LabVIEW這一圖形化設(shè)計(jì)語 言來完成數(shù)據(jù)濾波、數(shù)據(jù)融合等數(shù)據(jù) 優(yōu)化 處理，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)回讀及 越 限報(bào)警等功能。在這種模式下，不僅效率低下 ， 而且還會(huì)造成人 力 資源的浪費(fèi)。 摘 要 摘 要 隨著科技的飛速發(fā)展 ， 各行各業(yè)對溫濕度 測試與控制 的要求也越來越高。傳統(tǒng)的溫濕度監(jiān)測模式是以人 為基礎(chǔ)，依靠人工輪流值班，人工巡回查看等方式來測量和記錄環(huán)境 信息。 課題 針對這一問題， 利用虛擬儀器技術(shù) 實(shí)現(xiàn) 了一種新型智能化的溫濕度監(jiān)測報(bào)警系統(tǒng) 。 從而實(shí)現(xiàn)了基于虛擬 儀器技術(shù)的環(huán)境度監(jiān)測報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：虛擬儀器 館藏室 溫濕度 LabVIEW 監(jiān)測系統(tǒng) 目 錄 i 目 錄 摘 要 ....................................................... i 目 錄 ....................................................... i 第一章 緒 論 ................................................. 1 館藏室溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)概述 ................................................................................... 1 溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀 ........................................................