LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第1頁。等級LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第1頁。等級:課程設計課程名稱虛擬儀器課程設計課題名稱虛擬溫度采集系統(tǒng)設計專業(yè)班級學號姓名指導老師年月日

LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第2頁。學院LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第2頁。課程設計任務書課題名稱虛擬溫度采集系統(tǒng)設計姓名專業(yè)班級學號指導老師課程設計時間教研室意見意見：審核人：一、任務及要求本課題要求設計一個溫度采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)：1、可以設置溫度采集數(shù)以及采集的速度。通過判斷溫度是否在設置的范圍內(nèi)，進行報警和不報警處理：如果超出溫度范圍，虛擬面板的LED燈亮，同時報警次數(shù)+1；反之則不亮，報警次數(shù)不變。2、采集的溫度數(shù)據(jù)需要同時通過兩種方式顯示：可通過虛擬面板的波形圖顯示。3、在虛擬面板上，需要有：(1)當前時間顯示；(2)采集開始按鍵、采集停止按鍵、暫停按鍵等操作按鍵。4、為了設計方便，用一個隨機數(shù)據(jù)來代替溫度傳感器測試電路產(chǎn)生的電壓輸出。二、進度安排第一周：周一：集中布置課程設計相關事宜，分析課題查閱資料。周二～周三：具體任務講解及指導，實現(xiàn)方案確定。周四～周日：軟件設計及問題解決。第二周：周一～周二：設計方案確定，編寫程序，上機調(diào)試程序。周三：整體程序調(diào)試。周四~周五：設計報告撰寫。周五進行答辯和設計結(jié)果檢查。三、參考資料1．張健，韓薪莘.《LabVIEW圖形化編程與實例應用》.北京：中國鐵道出版社2．戴鵬飛.《測試工程與LabVIEW應用》.北京：電子工業(yè)出版社3．路林吉.虛擬儀器的應用.電子技術LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第3頁。LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第3頁。目錄TOC\o"1-3"\h\u第1章課程設計任務及要求 LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第4頁。第1章課程設計任務及要求LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第4頁。1.1課題任務利用LabVIEW軟件設計一個虛擬溫度采集系統(tǒng)，通過調(diào)試。1.2課題要求（1）可以設置溫度采集數(shù)以及采集的速度。（2）通過判斷溫度是否在設置的范圍內(nèi)，進行報警和不報警處理：如果超出溫度范圍，虛擬面板的LED燈亮，同時報警次數(shù)+1；反之則不亮，報警次數(shù)不變。（3）采集的溫度數(shù)據(jù)需要同時通過多種方式顯示：可通過虛擬面板的波形圖顯示、表格或標尺。（4）在虛擬面板上，需要有：當前時間顯示；采集開始按鍵、采集暫停按鍵、采集停止按鍵等操作按鍵。（5）為了設計方便，用一個隨機數(shù)據(jù)來代替溫度傳感器測試電路產(chǎn)生的電壓輸出。LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第5頁。設計理念LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第5頁。2.1設計背景虛擬儀器是計算機技術介入儀器領域所形成的一種新型的、富有生命力的儀器種類。在虛擬儀器中計算機處于核心地位，計算機軟件和測試系統(tǒng)更緊密地結(jié)合，形成一個有機的整體。LabVIEW作為一種強大的虛擬儀器開發(fā)平臺，廣泛地被工業(yè)界、學術界和研究實驗室所接受，被視為一個標準的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件。本次課程設計是利用LabVIEW平臺軟件設計的一款虛擬溫度采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)對溫度實時采集，多功能的顯示采集到的溫度，并記錄下來，方便人們更好地對環(huán)境溫度的監(jiān)測。有良好的人機交互界面，將復雜的內(nèi)部邏輯封裝起來，具有良好的保密性，使其更加穩(wěn)定。2.2整體設計流程根據(jù)方案設計任務及要求，先擬定初步的設計流程，再通過后期的修飾，將內(nèi)容進行補全，最終達到預計的設計效果。如圖2.1所示。圖2.1總體框圖2.3算法流程根據(jù)內(nèi)部潛在的邏輯，設計合適的算法，實現(xiàn)系統(tǒng)功能。利用高內(nèi)聚低耦合的設計理念，設計出一套完整的框架予以實施。如圖2.2所示。LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第6頁。LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第6頁。圖2.2算法流程圖2.4前面板控件及程序框圖說明前面板：（1）1個時間標識，顯示當前系統(tǒng)時間；（2）1個布爾撥動開關，用于切換溫度顯示形式；（3）4個數(shù)值輸入控件，是對虛擬溫度采集系統(tǒng)的初始值設定；（4）3個圓形指示燈，用于提示用戶；（5）2個數(shù)值顯示控件，分別顯示系統(tǒng)報警次數(shù)和當前所測得的溫度值；LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第7頁。（6）1個字符串顯示控件，用來反映當前該系統(tǒng)溫度采集的百分比；LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第7頁。（7）1個采集進度條，用來反映當前該系統(tǒng)溫度采集的進度；（8）1個波形圖，用來繪制該系統(tǒng)此次采集溫度的變化曲線；（9）3個布爾按鈕，用來控制系統(tǒng)何時開始采集，何時暫停采集，何時終止采集；（10）1支0～250刻度變化的溫度計，更直觀的顯示當前溫度值；（11）1張二維的電子表格，將此次采集的所有溫度記錄下來，具有良好的移植性；程序框圖：采用兩個獨立的while循環(huán)結(jié)構(gòu)并發(fā)執(zhí)行，一個用于控制程序的執(zhí)行，另一個用于實時采集當前系統(tǒng)時間，具有很好的獨立性。通過判斷是否開始采集來啟動，利用層疊結(jié)構(gòu)來順序執(zhí)行程序。一開始對必要的數(shù)據(jù)進行清除，以保持簡潔的界面環(huán)境，根據(jù)一開始的初始值設定，來控制采集的數(shù)量和速度，途中也可以暫停采集，后續(xù)并作出繼續(xù)采集或終止采集的操作。根據(jù)采集進度條可以讓用戶知道采集還有多少剩余量。可以實現(xiàn)攝氏溫度到華氏溫度的轉(zhuǎn)換。通過條件結(jié)構(gòu)，可以判別采集的溫度是否在設置的范圍內(nèi)，若不在采取報警。最后，將采集到的溫度值通過波形圖和表格顯示出來，完成了一次溫度采集。LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第8頁。系統(tǒng)各模塊分析LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第8頁。3.1前面板設計整個前面板是在加粗下凹盒修飾下搭建的，看起來既美觀又簡潔。上面搭載了共計19個控件，實現(xiàn)的功能很強大，具有良好的人機交互界面。其中包括：1個時間標識、1個布爾撥動開關、4個數(shù)值輸入控件、3個圓形指示燈、2個數(shù)值顯示控件、1個字符串顯示控件、1個采集進度條、1個波形圖、3個布爾按鈕、1支0～250刻度變化的溫度計、1張二維的電子表格。如圖3.1所示。圖3.1前面板圖3.2控件初始化當進行采集數(shù)據(jù)時，對各個控件的值進行初始化，避免對后續(xù)采集的數(shù)據(jù)造成影響。初始化控件包括報警次數(shù)、采集進度條、溫度波形圖、表格和百分比控件。如圖3.2所示。圖3.2初始化程序LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第9頁。3.3時間處理LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第9頁。根據(jù)任務書要求，要實時反映當前系統(tǒng)時間和控制采集速度。因此，采用獨立while結(jié)構(gòu)完成系統(tǒng)時間讀取并顯示。如圖所示。圖3.3系統(tǒng)時間圖圖3.4采集速度控制圖3.4按鍵控制采集開始按鍵：通過機械動作（釋放時觸發(fā)），按下開始采集溫度。如圖3.5所示。圖3.5采集開始按鍵采集暫停按鍵：通過機械動作（釋放時觸發(fā)），按下暫停采集溫度。如圖3.6所示。圖3.6采集暫停按鍵LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第10頁。采集停止按鍵：通過機械動作（釋放時觸發(fā)），按下終止采集溫度。如圖3.7所示。LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第10頁。圖3.7采集停止按鍵3.5溫度報警控制由隨機數(shù)產(chǎn)生的溫度值，通過判斷溫度是否在設置的范圍內(nèi)，做出響應：如果超過或低于設定的溫度范圍，虛擬面板的LED燈亮，同時報警次數(shù)+1；反之則不亮，報警次數(shù)不變。如圖所示。圖3.8溫度報警圖3.9溫度不報警3.6進度顯示前面板通過百分比和進度條這兩種形式顯示當前系統(tǒng)運行的進度，以直觀的方式呈LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第11頁。現(xiàn)在用戶面前。將單位長的進度條以用戶設定的采集數(shù)予以均分，用For循環(huán)的計數(shù)值去乘以每份數(shù)，從而得到動態(tài)的進度條，將處理后的數(shù)據(jù)擴大100倍，就得到了百分比的值。如圖3.10所示。LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第11頁。圖3.10進度顯示3.7溫度轉(zhuǎn)換為了滿足不同國家的人群，設計了這個溫度轉(zhuǎn)換的模塊，使該系統(tǒng)的適用范圍更廣泛。根據(jù)這個關系式，很容易就能將攝氏溫度轉(zhuǎn)換為華氏溫度。如圖3.11所示。圖3.11溫度轉(zhuǎn)換圖3.8溫度顯示采用數(shù)值顯示控件、溫度計、波形圖和表格全方位的顯示采集到的溫度值，通過波形圖可以直觀的感受到此次溫度采集的變化趨勢，通過表格可以記錄下此次溫度采集的數(shù)據(jù)，具有較好的可移植性。如圖3.12所示。LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第12頁。LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第12頁。圖3.12溫度顯示圖LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第13頁。系統(tǒng)調(diào)試LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第13頁。4.1初始值設定系統(tǒng)調(diào)試前首先應該設置正確的初始值，這樣系統(tǒng)才能正常運行。如圖4.1所示。圖4.1初始值設定4.2采集開始初始值設定完畢后，點擊“采集開始”按鍵，系統(tǒng)開始采集溫度。如圖4.2所示。圖4.2采集開始4.3采集暫停在溫度采集過程中，點擊“采集暫停”，會彈出一個對話框，內(nèi)容是“溫度采集已被暫LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第14頁。停！是否終止？”，接下來需要你做出相應的操作。如圖4.3所示。LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第14頁。圖4.3采集暫停4.4采集完成當系統(tǒng)溫度采集完成后，會彈出一個對話框，內(nèi)容是“采集完畢！”，波形圖和表格分別會顯示系統(tǒng)本次采集到的所有數(shù)據(jù)。如圖4.4所示。圖4.4采集完成4.5采集停止當系統(tǒng)溫度采集完成后，點擊“采集停止”按鈕，就退出溫度采集系統(tǒng)。如圖4.5所示。LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第15頁。LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第15頁。圖4.5采集停止

LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第16頁。LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第16頁。總結(jié)

LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第17頁。LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第17頁。參考資料1．張健，韓薪莘.《LabVIEW圖形化編程與實例應用》.北京：中國鐵道出版社2．戴鵬飛.《測試工程與LabVIEW應用》.北京：電子工業(yè)出版社3．路林吉.虛擬儀器的應用.電子技術LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第18頁。LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第18頁。附錄一前面板LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第19頁。LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第19頁。附錄二程序框圖LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第20頁。學院課程設計評分標準LabVIEW虛擬溫度采集系統(tǒng)設計(課程設計)全文共20頁，當前為第20頁。環(huán)節(jié)項目評價優(yōu)