课程设计(论文)-基于Labview的智能温度计设计

北京北京理工大学设计报告报告名称基于Labview的智能温度计设计学院/专业生命学院/生物医学工程班级16131401班成员1成员2任课老师2016年11月10日目录一、前言3二、系统设计目标3三、人员分工4四、实验硬件4（1）硬件设备4（2）硬件结构图4五、各子模块的设计4（1）数据采集及换算部分5（2）曲线拟合部分6（3）清零部分6（4）判断是否发烧部分7（4）发烧报警程序8五、系统测试8(1)，数据采集模块调试8(2)，判断是否发烧模块调试8(3)，发烧报警模块调试9(4)，整体程序调试9（5）调试中出现的问题10六、程序分析10七、改进方向10八、结论11基于Labview的智能体温计设计一、前言Labview是一款程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发的，类似于C和BASIC开发环境，但是Labview与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而Labview使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。Labview是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言。传统文本编程语言根据语句和指令的先后顺序决定程序执行顺序，而Labview采用数据流编程方式，程序框图中节点之间的数据流向决定了VI及函数的执行顺序。VI指虚拟仪器，是Labview的程序模块。Labview提供很多外观与传统仪器类似的控件，可用来方便地创建用户界面。用户界面在Labview中被称为前面板。使用图标和连线，可以通过编程对前面板上的对象进行控制。这就是图形化源代码，又称G代码。Labview的图形化源代码在某种程度上类似于流程图，因此又被称作程序框图代码。二、系统设计目标因此，我们的设计目标是设计一个智能体温计，它通过前面板指示灯的亮或灭显示是否发烧，并在发烧的情况下发出报警声，在温度明显不符合体温范围时报错。本学期通过对于Labview的学习对于Labview有了一定的认识，并且亲手测试了一些示例程序，例如双向力测试实验、温度测试实验、光强度测试实验、声音采集实验、交通灯控制实验等。其中，我们组对温度测试实验比较感兴趣，经讨论后，决定利用温度传感器创建一个程序，使之能够用来测量体温。后来经过进一步讨论，我们觉得只单纯利用温度传感器太过简单且不够智能，小组成员刘思宇提出加入一个判断发烧后即发出声音的报警程序，经讨论后被采纳。三、人员分工刘思宇：声音报警程序的编写，并向李想讲解李想：体温测量程序的编写，并向刘思宇讲解共同工作：方案制定，程序修改，硬件电路搭建，程序测试及改进，实验报告四、实验硬件（1）硬件设备:装有Labview程序的电脑、温度传感器、导线、试验用面包板。（2）硬件结构图：温度传感器Labview程序声卡温度传感器Labview程序声卡报警报警音频文件五、各子模块的设计体温测量程序主要是从温度测试程序修改而来。前面板如图：程序：（注释见纸质版）（1）数据采集及换算部分：温度传感器把温度信号转换为电压信号，再被DAQ收集，然后进行一系列换算得到温度的数据。采样率为5，i/5>300时停止，即控制了采样时间（2）曲线拟合部分（3）清零部分（4）判断是否发烧部分左下角为数组，然后用一个函数可以取最大值与最小值，最大值＞40℃或最小值<34℃时显示测量错误，而数组最大值在37——40℃之间时显示发烧。（5）发烧报警程序通过一个条件结构，将报警声播放程序，与主程序连接起来。在判断发烧的时候，满足条件，播放报警声。五、系统测试说明：考虑到实际调试中的问题，我们将20-25摄氏度设定为发烧温度，低于12，高于30均为测量错误。调试方法：先模块调试，后整体程序调试。(1)，数据采集模块调试将温度采集实验例程中的多余功能选项去除，只留下温度采集的部分程序，进行调试，能够正常采集温度信息。(2)，判断是否发烧模块调试将该模块中的数组用单个数值常量代替，输入不同的数值，如15，18，20，22，25，28等，观察程序是否能够正常运行。(3)，发烧报警模块调试将条件结构中的报警声模块隔离出来，测试其是否能够正常播放报警声。（4），整体程序调试将温度传感器置于腋下，采集温度信息。在该步调试中，我们遇到了大量问题，进行了很多次修改，调试，最终能够正确运行。（5）调试中出现的问题由于框图是由温度测试程序修改而来，其中有些地方修改不彻底导致程序无法正常工作。例如下图：此处应该直接左右相连。中间有个断点导致我们检查了很久才明白错误出在哪里。六、程序分析按下开始采集后，数据采集开始，采样率为5，温度传感器将温度信号转换为电信号并被DAQ接受，进行计算后得到温度值，并以曲线形式显示在前面板上。每次采集得到的数据被转化为数组，并通过一系列函数，判断其发烧与否及是否测量错误，在前面板上以灯的亮或灭显示出来。若其发烧为真，则开始进行声音播放程序。按下停止采集后程序停止。七、改进方向我们最开始的程序运行后发现判断发烧后一直播放音乐，但是温度采集会随之停止。因此我们改了终止条件，解决了温度采集停止的问题。但是随后发现，温度采集虽然没有终止，但是会暂停，音乐播放完毕后才会继续采集。为了解决这个问题，我们继续把报警声剪得特别短，让其影响尽可能小，但是仍被老师指出，这样会让温度计的灵敏度受到很大影响。另外老师指出，报警声不应一直播放，应修改程序使其当温度变低后自动终止播放。八、结论短短的几天，我们只能学习和掌握一些Labiew的基本操作和编程技巧，但是已经算是对其有了初步的认识。Labview作为一门新式的以图形化编程的语言，不仅提供了简单易学的编程方法，而且提供了海量的可调用的模块，子vi，涉及到各个方面。即使我们在以后的工作中不在这方面发展，这门课留给我们的学习思想和技术技能都是很宝贵的。基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现基于AT89S52单片机的通用数据采集系统基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究基于单片机系统的网络通信研究与应用基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究基于双单片机冲床数控系统的研究与开发基于Cygnal单片机的μC/OS-Ⅱ的研究基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现变频调速液压电梯单片机控制器的研究基于单片机γ-免疫计数器自动换样功能的研究与实现基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现单片机嵌入式以太网防盗报警系统基于51单片机的嵌入式Internet系统的设计与实现单片机监测系统在挤压机上的应用MSP430单片机在智能水表系统上的研究与应用基于单片机的嵌入式系统中TCP/IP协议栈的实现与应用单片机在高楼恒压供水系统中的应用基于ATmega16单片机的流量控制器的开发基于MSP430单片机的远程抄表系统及智能网络水表的设计基于MSP430单片机具有数据存储与回放功能的嵌入式电子血压计的设计基于单片机的氨分解率检测系统的研究与开发锅炉的单片机控制系统基于单片机控制的电磁振动式播种控制系统的设计基于单片机技术的WDR-01型聚氨酯导热系数测试仪的研制一种RISC结构8位单片机的设计与实现基于单片机的公寓用电智能管理系统设计基于单片机的温度测控系统在温室大棚中的设计与实现HYPERLINK"/de