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基于ad590的虛擬測溫系統(tǒng)設(shè)計-閱讀頁

2024-09-16 15:40本頁面
  

【正文】 當(dāng)用戶填寫不正確的用戶名或密碼時, 分別 會彈出如圖 、 所示的對話框,直至用戶輸入正確的用戶名和密碼。 圖 用戶名錯誤時的提示對話框 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 13 頁 共 33 頁 圖 密碼錯誤 時的提示對話框 數(shù)據(jù)采集模塊的設(shè)計 溫度信號的采集 基于虛擬儀器的采集系統(tǒng)典型框架為:傳感器 → 信號調(diào)理器 → 數(shù)據(jù)采集設(shè)備 → 計算機(jī)。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)采集硬件、硬件驅(qū)動程序和由數(shù)據(jù)采集函數(shù)編制的軟件幾個部分組成 [14]。所謂硬件驅(qū)動程序就是應(yīng)用軟件驅(qū)動硬件正常工作的編程接口。借助于強(qiáng)大的硬件驅(qū)動程序, LabVIEW 的編程工作將會大大簡化,開發(fā)效率顯著提高,開發(fā)成本也明顯降低。采集數(shù)據(jù)只有模擬量溫度信號,故為單通道數(shù)據(jù)采集。所謂物理通道就是被測試的信號或生成的信號實際進(jìn)出計算機(jī)的路徑,例如,PCI8333 上的模擬輸入通道 AI0~ AI5,模擬輸出通道 AO0、 AO1,數(shù)字 I/O通道為 ~ 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 14 頁 共 33 頁 , ~ 。本設(shè)計物理通道選擇 AI0、 AO0,對應(yīng)的虛擬通道為 Dev1/ai0、 Dev1/ao0。 (2) 調(diào)用 DAQmx ,并設(shè)置采樣速率、采樣模式、緩存大小。 (4) 調(diào)用 DAQmx 。 數(shù)據(jù)采集設(shè)計 ( 1) 前面板的設(shè)計 本溫度采集系統(tǒng)的前面板包含: 4 個按鈕:開始采集、暫停、清除報警和停止采集。 4 個顯示控件 :溫度計、報警燈、顯示溫 度數(shù)值的顯示控件和顯示報警次數(shù)的顯示控件。 1 個 Express 表格(每當(dāng)采集一個溫度就會顯示出時間和溫度數(shù)值)。 第二步,在這一步中,包含兩個同步事件,分別有暫停事件、停止采集事件。 2)暫停 事件:當(dāng)按下“暫?!卑粹o,采集卡必須停止收集數(shù)據(jù),同時波形圖表和Express 表格也不再動態(tài)顯示,各顯示控件也將保持暫停狀態(tài)。當(dāng)按鈕未觸發(fā)時,主程序始終停留在這一幀上;當(dāng)按鈕觸發(fā), while 循環(huán)結(jié)束,這一幀執(zhí)行結(jié)束,進(jìn)入 下一幀,即第二步。 2 個事件是同步的,及各自獨立運行,互不干擾,但卻對第二步程序運行的結(jié)果有意義。 ( 4) 溫度計、溫度值、 Express 表格和波形圖表 溫度 :為了設(shè)計方便,本設(shè)計用一個隨機(jī)數(shù)據(jù)來代替溫度傳感器測 試電路產(chǎn)生的電壓輸出。同時還有扭轉(zhuǎn)開關(guān)去表示是攝氏度還是華氏度。隨機(jī)溫度值設(shè)計如圖 所示: 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 17 頁 共 33 頁 圖 隨機(jī)溫度值設(shè)計框圖 Express 表格:將每次產(chǎn)生的溫度值送入表格顯示,在前面版創(chuàng)建一個 Express 表格,然后在程序框圖中將溫度送出的值送到表格的信號接點即可,為了能顯示溫度收集到的時間值,可選擇表格屬性,勾選包含時間數(shù)據(jù)項。由于執(zhí)行第 二幀即進(jìn)入了一個大 while 循環(huán)結(jié)構(gòu),在這個循環(huán)體中再放入一個 for 循環(huán),由于溫度值是單個數(shù)據(jù),進(jìn)入波形圖必須是數(shù)組格式數(shù)據(jù)信號,則將采集溫度放置到這個 for 循環(huán)中,溫度值輸出到 for 循環(huán)外的波形圖中,如此便構(gòu)成了數(shù)組格式數(shù)據(jù)到波形圖。如果數(shù)據(jù)過多,則只能等待一組數(shù)據(jù)采集完成再顯示到波形圖中,如此便有失實時一意。 圖 波形圖表框圖 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 18 頁 共 33 頁 ( 5)日期時間和采集間隔 顯示時間即在程序中獲取當(dāng)前時間字符串輸出到 一個字符串顯示控件即可,程序框圖如圖 。 圖 設(shè)置采集間隔框圖 ( 6)報警燈與報警次數(shù) 當(dāng)采集到的溫度值大于上限溫度值或小于下限溫度時,報警燈要亮燈示警,同時報警次數(shù)自動加 1;否則燈滅,報警次數(shù)不變。并且報警次數(shù)通過主 while 循環(huán)的移位寄 存器來記錄,并傳給 for 循環(huán)。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 19 頁 共 33 頁 圖 報警模塊框圖 數(shù)據(jù)存儲模塊 LabVIEW 進(jìn)行數(shù)據(jù)存放一般使用下面 4 種格式的文件,分別是二進(jìn)制文件、數(shù)據(jù)記錄 Datalog 文件 、波形數(shù)據(jù)文件和文本文件 [18]。許多基于文本的程序可讀取基于文本的文件,多數(shù)儀器控制應(yīng) 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 20 頁 共 33 頁 用程序使用文本字符串。電子表格文件是一種特殊的文本文件,它將文本信息格式化并在格式中添加了空格、換行等特殊標(biāo)志,以便于被 Excel 等電子表格軟件讀取。 圖 數(shù)據(jù)存儲程序框圖 歷史數(shù)據(jù)查看模塊 本次設(shè)計中利用波形圖表將采集到的歷史數(shù)據(jù)顯示在前面板上,在運行程序之前需選擇文件的存儲路徑,程序框圖和前 面板分別如圖 、 所示 圖 查看文件前面板 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 21 頁 共 33 頁 圖 查看 歷史數(shù)據(jù) 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 22 頁 共 33 頁 5 系統(tǒng)調(diào)試 當(dāng)編寫完成一個虛擬儀器 VI 程序后,首先要 找出 系統(tǒng) 語法錯誤 。 錯誤的種類有多種類型,最常見的有: 節(jié)點之間未連線; 有一個或多個節(jié)點在程序中沒有發(fā)揮作用(既沒有輸入,也沒有輸出); 程序中兩 節(jié)點之間的數(shù)據(jù)類型不同,導(dǎo)致數(shù)據(jù)不能傳遞; 在程序中有一個或幾個節(jié)點在設(shè)計時,并不能按照其原有的功能運行。如果想讓程序連續(xù)運行,單擊連續(xù)運行按鈕 ,程序即可連續(xù)運行。暫停按鈕 用于在程序運行時讓程序暫停,單擊該按鈕,程序暫停,停止當(dāng)前執(zhí)行到的地方,停止單擊,程序繼續(xù)運行。單擊該折斷的箭頭或使用菜單命令 Windowsshow Error List,則 LabVIEW 彈出錯誤清單窗口,雙擊其中任何一個列出的錯誤,則出錯的對象或端口就會變成高亮。這樣就可以根據(jù)數(shù)據(jù)的流動狀態(tài)跟蹤程序的執(zhí)行,再次按下高亮 執(zhí)行按鈕,程序恢復(fù)正常運行。單擊工具條的單步執(zhí)行按鈕 或 ,激活單步執(zhí)行,閃爍的節(jié)點表示該節(jié)點準(zhǔn)備執(zhí)行。再次按下單步執(zhí)行按鈕,閃爍的節(jié)點被執(zhí)行,下一個要執(zhí)行節(jié)點變?yōu)殚W爍。 4,斷點 斷點工具用于使程序在某處暫停執(zhí)行,一遍使用探針或單步方式觀察中間結(jié)果。斷點的顯示對于節(jié)點或者圖框表示為紅框,對于連線表示為紅點。按下單步執(zhí)行,進(jìn)入單步狀態(tài)。用該工具單擊希望放置探針的連接線,這時會彈出一個探針顯示窗口,觀察流過數(shù)據(jù)的詳細(xì)信息。 采用 DAQmx采集卡。首先檢查系統(tǒng)的溫度范圍是否在 55~ 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 24 頁 共 33 頁 150℃之間。如果系統(tǒng)設(shè)計符合要求則報警次數(shù)為 0,否則將統(tǒng)計越限次數(shù)。 圖 測溫范圍結(jié)果 可見 ,測溫范圍 不 符合設(shè)計要求, 需要調(diào)節(jié)隨機(jī)溫度值設(shè)計模塊。 圖 調(diào)節(jié)后的隨機(jī)溫度產(chǎn)生模塊 再次進(jìn)行實驗的結(jié)果如圖 所示。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 26 頁 共 33 頁 結(jié) 論 本設(shè)計采用虛擬儀器開發(fā)軟件 LabVIEW,開發(fā)出 一款 基于 AD590 的虛擬測溫系統(tǒng) 。 。溫度調(diào)理電路的設(shè)計:首先查閱了 AD590 溫度傳感器的特性,知道了 AD590的輸入輸出呈現(xiàn)性關(guān)系。根據(jù)輸出范圍選擇了放大倍數(shù),進(jìn)而確定了電路中電阻的阻值。至此,完成了硬件設(shè)計。 完成了登錄系統(tǒng)模塊、數(shù)據(jù)采集及處理模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、查看歷史數(shù)據(jù)模塊等各功能模塊的編程、調(diào)試。 在登陸模塊的設(shè)計中遇到了很多問題,最初設(shè)計的登錄系統(tǒng)有重置密碼、查看登錄記錄等信息,但由于種種原因最終選擇了現(xiàn)在的簡單登陸系統(tǒng)。 ,該系統(tǒng)難免有不足之處。 現(xiàn)在的系統(tǒng)還有一些不足之處,比如數(shù)據(jù)存儲模塊過于簡單,有待改善。 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 第 27 頁 共 33 頁 致 謝 時光飛逝,轉(zhuǎn)眼間又到了畢業(yè)的季節(jié)。在即將離開之時才發(fā)現(xiàn)心中的不舍是那么的深刻。首先感謝我的母校,其次感謝我的任課老師,在我人生中最迷茫的時候為我指點迷途,帶我走進(jìn)那夢想般的燈塔!還要感謝我的論文指導(dǎo)老師 宋哲英 老師, 宋哲英 老師對我們論文的指導(dǎo)十分認(rèn)真,每周都會帶著自己論文完成情況以及論文中遇到的問題去找指導(dǎo)老師,老師會耐心的為我們解答,并且還會關(guān)心我們每個人的實習(xí)生活狀況,給予鼓勵和激勵!我衷心的感謝指導(dǎo)老師。校園里到處都是我們的影子,在操場上、在教室里、在圖書館、在實驗室 ...每個同學(xué)都很珍惜這 四 年的時光!最后我不會忘記我的父母,感謝他們一直以來的照顧!我最大的幸福是有你們一直都在! 即將和學(xué)校離別,縱然我有許多的不舍,但是面對社會我依然會充滿了
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