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虚拟仪器的温湿度监控系统

发布日期:2017-12-28 09:16:02 【关闭】
摘要:虚拟仪器具有强大的数据处理能力,并且具备多种仪器设备功能于一体,能够从分享用计算机所有资源,实现普通仪器所不能实现的功能。而且拥有良好的人机设计界面,简单易学,设备集成度高,灵活多变。

    虚拟仪器具有强大的数据处理能力,并且具备多种仪器设备功能于一体,能够从分享用计算机所有资源,实现普通仪器所不能实现的功能。而且拥有良好的人机设计界面,简单易学,设备集成度高,灵活多变。

   单片机温度采集系统成本低廉,结构简单,易用性高,通过与LABVIEW软件结合,变成了一套完善的具备数据采集,数据处理,数据存储电子仪器。具备多功能于一体,小型化,功耗低的特点。

    随着科学技术的发展,人们在监控与监测生产过程、居住环境、生活质量等过程中,制造了各种各样科学仪器。而传统仪器如模拟式仪器仪表、数字化仪表、内部有微处理器的智能仪器等,其对于用户来说是一个封闭的系统,仪器的面板、旋钮、开关和显示方式,内部电路及仪器所能提供的功能都是固定的,与其他设备的连接也受限制。随着计算机硬件技术、软件技术的不断发展与成熟,全新概念的第四代仪器——虚拟仪器出现了。美国国家仪器公司(NI)已经在Macintosh计算机上推出了LabVIEW2.0以前的版本。目前LabVIEW的最新版本为LabVIEW8.6,LabVIEW 8.6为多线程功能添加了更多特性。

    虚拟仪器作为一种基于计算机的自动化检测仪器系统,是现代计算机技术和仪器技术完美结合的产物,也是当今计算机辅助测试领域的一项重要技术。它利用加在计算机上的一组软件与仪器模块相连接,以计算机为核心、充分利用计算机强大的图形界面和数据处理能力提供对测量数据的分析和显示。虚拟仪器的构成,如图1.1所示:  

gooxian-虚拟仪器构成

   NI提出的“软件即仪器”的口号,彻底打破了传统仪器只能由生产厂家定义,用户无法改变的模式,利用虚拟仪器,用户可以很方便地组建自己的自动检测系统。

   显然,与传统仪器相比,虚拟仪器具有以下特点:

  1.融合了计算机强大的硬件资源,突破了传统仪器在数据处理、显示、存储等方面的限制,大大增强了传统仪器的功能

  2. 利用计算机丰富的软件资源,实现了部分硬件的软件化,增加了系统的灵活性。通过软件技术和相应数值算法,可以实时、有效地对测试数据进行各种分析与处理。同时,利用图形用户界面技术使得人机交互方便。

  3.基于计算机网络技术和接口技术,具有方便、灵活的互联能力,广泛支持各种工业总线的标准。因此,利用VI技术可方便地构建自动测试系统,实现测量、控制过程的智能化、网络化。

   LabVIEW程序构成与模块简介

  LabVIEW的核心是VI(G语言编写的程序)。该环节包含三个部分:程序前面板(Front Panel)、程序框图(Block Diagram)和图标/连接端口(Icon/Connector)。

  1.前面板 (Front Panel

   前面板是程序与用户交流的窗口,用于设置各种输入控制参数和观察输出量。前面板的作用相当于传统仪器的面板,在它上面有用户输入和显示输出两类对象。具体表现为开关、旋钮、拨盘等用户输入的控制对象和图形、图表等显示对象。

   如图1.2所示的是一个正弦函数产生和显示VI的前面板,上面有一个显示对象,图形显示控件,以曲线的方式显示了一个正弦波。有两个控件对象,即旋钮和停止键,旋钮用于调节产生的正弦波的幅值,停止/启动按钮用于启动和停止程序的运行。

  

gooxian-正弦波产生和现实

  2.程序框图(Block Diagram)

  每个前面板都有相应的程序框图与之对应。程序框图是VI的图像化源代码,是实现程序的核心,可以把它想象为传统仪器机箱中用来实现功能的零部件,它可以控制和操纵定义在前面板的输入和输出功能。程序框图由节点、端口和连线等要素组成。图1.3所示的是一个正弦函数产生和显示VI的程序图(与图1.2相对应)。

 

gooxian-正弦波产生

 

 

  

  

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