LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)

LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第1页。等级LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第1页。等级:课程设计课程名称虚拟仪器课程设计课题名称虚拟温度采集系统设计专业班级学号姓名指导老师年月日

LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第2页。学院LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第2页。课程设计任务书课题名称虚拟温度采集系统设计姓名专业班级学号指导老师课程设计时间教研室意见意见：审核人：一、任务及要求本课题要求设计一个温度采集系统。该系统：1、可以设置温度采集数以及采集的速度。通过判断温度是否在设置的范围内，进行报警和不报警处理：如果超出温度范围，虚拟面板的LED灯亮，同时报警次数+1；反之则不亮，报警次数不变。2、采集的温度数据需要同时通过两种方式显示：可通过虚拟面板的波形图显示。3、在虚拟面板上，需要有：(1)当前时间显示；(2)采集开始按键、采集停止按键、暂停按键等操作按键。4、为了设计方便，用一个随机数据来代替温度传感器测试电路产生的电压输出。二、进度安排第一周：周一：集中布置课程设计相关事宜，分析课题查阅资料。周二～周三：具体任务讲解及指导，实现方案确定。周四～周日：软件设计及问题解决。第二周：周一～周二：设计方案确定，编写程序，上机调试程序。周三：整体程序调试。周四~周五：设计报告撰写。周五进行答辩和设计结果检查。三、参考资料1．张健，韩薪莘.《LabVIEW图形化编程与实例应用》.北京：中国铁道出版社2．戴鹏飞.《测试工程与LabVIEW应用》.北京：电子工业出版社3．路林吉.虚拟仪器的应用.电子技术LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第3页。LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第3页。目录TOC\o"1-3"\h\u第1章课程设计任务及要求 LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第4页。第1章课程设计任务及要求LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第4页。1.1课题任务利用LabVIEW软件设计一个虚拟温度采集系统，通过调试。1.2课题要求（1）可以设置温度采集数以及采集的速度。（2）通过判断温度是否在设置的范围内，进行报警和不报警处理：如果超出温度范围，虚拟面板的LED灯亮，同时报警次数+1；反之则不亮，报警次数不变。（3）采集的温度数据需要同时通过多种方式显示：可通过虚拟面板的波形图显示、表格或标尺。（4）在虚拟面板上，需要有：当前时间显示；采集开始按键、采集暂停按键、采集停止按键等操作按键。（5）为了设计方便，用一个随机数据来代替温度传感器测试电路产生的电压输出。LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第5页。设计理念LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第5页。2.1设计背景虚拟仪器是计算机技术介入仪器领域所形成的一种新型的、富有生命力的仪器种类。在虚拟仪器中计算机处于核心地位，计算机软件和测试系统更紧密地结合，形成一个有机的整体。LabVIEW作为一种强大的虚拟仪器开发平台，广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，被视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。本次课程设计是利用LabVIEW平台软件设计的一款虚拟温度采集系统，该系统可以实现对温度实时采集，多功能的显示采集到的温度，并记录下来，方便人们更好地对环境温度的监测。有良好的人机交互界面，将复杂的内部逻辑封装起来，具有良好的保密性，使其更加稳定。2.2整体设计流程根据方案设计任务及要求，先拟定初步的设计流程，再通过后期的修饰，将内容进行补全，最终达到预计的设计效果。如图2.1所示。图2.1总体框图2.3算法流程根据内部潜在的逻辑，设计合适的算法，实现系统功能。利用高内聚低耦合的设计理念，设计出一套完整的框架予以实施。如图2.2所示。LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第6页。LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第6页。图2.2算法流程图2.4前面板控件及程序框图说明前面板：（1）1个时间标识，显示当前系统时间；（2）1个布尔拨动开关，用于切换温度显示形式；（3）4个数值输入控件，是对虚拟温度采集系统的初始值设定；（4）3个圆形指示灯，用于提示用户；（5）2个数值显示控件，分别显示系统报警次数和当前所测得的温度值；LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第7页。（6）1个字符串显示控件，用来反映当前该系统温度采集的百分比；LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第7页。（7）1个采集进度条，用来反映当前该系统温度采集的进度；（8）1个波形图，用来绘制该系统此次采集温度的变化曲线；（9）3个布尔按钮，用来控制系统何时开始采集，何时暂停采集，何时终止采集；（10）1支0～250刻度变化的温度计，更直观的显示当前温度值；（11）1张二维的电子表格，将此次采集的所有温度记录下来，具有良好的移植性；程序框图：采用两个独立的while循环结构并发执行，一个用于控制程序的执行，另一个用于实时采集当前系统时间，具有很好的独立性。通过判断是否开始采集来启动，利用层叠结构来顺序执行程序。一开始对必要的数据进行清除，以保持简洁的界面环境，根据一开始的初始值设定，来控制采集的数量和速度，途中也可以暂停采集，后续并作出继续采集或终止采集的操作。根据采集进度条可以让用户知道采集还有多少剩余量。可以实现摄氏温度到华氏温度的转换。通过条件结构，可以判别采集的温度是否在设置的范围内，若不在采取报警。最后，将采集到的温度值通过波形图和表格显示出来，完成了一次温度采集。LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第8页。系统各模块分析LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第8页。3.1前面板设计整个前面板是在加粗下凹盒修饰下搭建的，看起来既美观又简洁。上面搭载了共计19个控件，实现的功能很强大，具有良好的人机交互界面。其中包括：1个时间标识、1个布尔拨动开关、4个数值输入控件、3个圆形指示灯、2个数值显示控件、1个字符串显示控件、1个采集进度条、1个波形图、3个布尔按钮、1支0～250刻度变化的温度计、1张二维的电子表格。如图3.1所示。图3.1前面板图3.2控件初始化当进行采集数据时，对各个控件的值进行初始化，避免对后续采集的数据造成影响。初始化控件包括报警次数、采集进度条、温度波形图、表格和百分比控件。如图3.2所示。图3.2初始化程序LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第9页。3.3时间处理LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第9页。根据任务书要求，要实时反映当前系统时间和控制采集速度。因此，采用独立while结构完成系统时间读取并显示。如图所示。图3.3系统时间图图3.4采集速度控制图3.4按键控制采集开始按键：通过机械动作（释放时触发），按下开始采集温度。如图3.5所示。图3.5采集开始按键采集暂停按键：通过机械动作（释放时触发），按下暂停采集温度。如图3.6所示。图3.6采集暂停按键LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第10页。采集停止按键：通过机械动作（释放时触发），按下终止采集温度。如图3.7所示。LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第10页。图3.7采集停止按键3.5温度报警控制由随机数产生的温度值，通过判断温度是否在设置的范围内，做出响应：如果超过或低于设定的温度范围，虚拟面板的LED灯亮，同时报警次数+1；反之则不亮，报警次数不变。如图所示。图3.8温度报警图3.9温度不报警3.6进度显示前面板通过百分比和进度条这两种形式显示当前系统运行的进度，以直观的方式呈LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第11页。现在用户面前。将单位长的进度条以用户设定的采集数予以均分，用For循环的计数值去乘以每份数，从而得到动态的进度条，将处理后的数据扩大100倍，就得到了百分比的值。如图3.10所示。LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第11页。图3.10进度显示3.7温度转换为了满足不同国家的人群，设计了这个温度转换的模块，使该系统的适用范围更广泛。根据这个关系式，很容易就能将摄氏温度转换为华氏温度。如图3.11所示。图3.11温度转换图3.8温度显示采用数值显示控件、温度计、波形图和表格全方位的显示采集到的温度值，通过波形图可以直观的感受到此次温度采集的变化趋势，通过表格可以记录下此次温度采集的数据，具有较好的可移植性。如图3.12所示。LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第12页。LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第12页。图3.12温度显示图LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第13页。系统调试LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第13页。4.1初始值设定系统调试前首先应该设置正确的初始值，这样系统才能正常运行。如图4.1所示。图4.1初始值设定4.2采集开始初始值设定完毕后，点击“采集开始”按键，系统开始采集温度。如图4.2所示。图4.2采集开始4.3采集暂停在温度采集过程中，点击“采集暂停”，会弹出一个对话框，内容是“温度采集已被暂LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第14页。停！是否终止？”，接下来需要你做出相应的操作。如图4.3所示。LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第14页。图4.3采集暂停4.4采集完成当系统温度采集完成后，会弹出一个对话框，内容是“采集完毕！”，波形图和表格分别会显示系统本次采集到的所有数据。如图4.4所示。图4.4采集完成4.5采集停止当系统温度采集完成后，点击“采集停止”按钮，就退出温度采集系统。如图4.5所示。LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第15页。LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第15页。图4.5采集停止

LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第16页。LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第16页。总结

LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第17页。LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第17页。参考资料1．张健，韩薪莘.《LabVIEW图形化编程与实例应用》.北京：中国铁道出版社2．戴鹏飞.《测试工程与LabVIEW应用》.北京：电子工业出版社3．路林吉.虚拟仪器的应用.电子技术LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第18页。LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第18页。附录一前面板LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第19页。LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第19页。附录二程序框图LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第20页。学院课程设计评分标准LabVIEW虚拟温度采集系统设计(课程设计)全文共20页，当前为第20页。环节项目评价优