温度采集系统设计.docx
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温度采集系统设计
湖南工程学院
课程设计
课程名称测控技术与系统
课题名称温度采集系统设计
专业班级测控技术0981班
姓名颜伟
学号0109
指导教师黄峰李亚
2012年12月3日
湖南工程学院
课程设计任务书
课程名称测控技术与系统
课题名称温度采集系统设计
专业班级测控技术0981班
姓名颜伟
学号0109
指导教师黄峰李亚
任务书下达日期2012年12月3日
任务完成日期2012年12月7日
设计内容与设计要求
设计内容：
本课题要求设计一个温度采集系统。
该系统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。
采集的温度数据需要同时通过两种方式显示：
（1）可通过虚拟面板的波形图显示；
（2）可通过表格显示。
其中表格中数据要求有采集时间。
同时在虚拟面板上，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；（3）摄氏度和华氏度两种显示。
为了设计方便，本设计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。
设计要求：
1）确定并分析系统设计要求；
2）进行系统的方案设计；
3）系统的软件设计；
4）系统的软件调试；
5）系统总调及操作说明
6）写说明书
7）答辩
所设计的方案能满足题目要求并实现相应的功能，所编写的设计说明书应语句通顺，用词准确，层次清楚，条理分明，重点突出。
主要设计条件
1、LabVIEW软件。
2、参考文献若干。
说明书格式
1.课程设计说明书封面。
2.课程设计任务书。
3.说明书目录。
4.正文
5.总结。
6.参考文献。
7.附录。
8.课程设计评分表。
正文部分包括（概述、总体设计、软件设计及调试等）
进度安排
星期一上午：
布置课题任务，课题内容介绍。
星期一下午：
仔细阅读设计任务书，明确设计任务与要求，收集设计资料。
星期二：
阅读相关资料，学习应用相关软件，设计方案确定。
星期三～星期四：
上机调试程序。
星期五上午：
编写设计说明书,准备答辩。
星期五下午：
答辩。
参考文献
[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LABVEIW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
[4]侯国屏.《编程与虚拟仪器设计》.清华大学出版社
[5]杨乐平,李海涛,宵相生,等.LABVIEW程序设计与应用.北京:
电子工业出版社
一虚拟仪器介绍........................................................................................................2
虚拟仪器简介...................................................................................................2
虚拟仪器的优点...............................................................................................2
二系统总体方案设计................................................................................................3
三设计内容..............................................................................................................4
随机数据的采集程序......................................................................................4
华氏和摄氏温度显示程序..............................................................................4
波形图和数表..................................................................................................5
当前系统时间..................................................................................................5
报警程序..........................................................................................................6
系统暂停程序..................................................................................................6
运行程序界面...................................................................................................7
四系统调试................................................................................................................8
五心得体会................................................................................................................8
六附录........................................................................................................................9
参考文献......................................................................................................................10
评分表..........................................................................................................................11
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虚拟仪器简介
LABVIEW的函数库包括数据采集、GPIB、串口控制、数据分析、数据显示。
LabVIEW也有传统的程序调试工具，如设置断点以动画方式显示数据及其子程序的结果、单步执行等，便于程序的调试。
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 则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函数的执行顺序。
LABVIEW 提供很多外观与传统仪器（如示波器、万用表）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。
虚拟仪器是基于计算机的仪器。
计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。
粗略地说这种结合有两种方式，一种是将计算机装入仪器，其典型的例子就是所谓智能化的仪器。
随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小，这类仪器功能也越来越强大，目前已经出现含嵌入式系统的仪器。
另一种方式是将仪器装入计算机。
以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能。
虚拟仪器的优点
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。
2
2总体设计
该设计选择LABVIEW完成、对虚拟仪器的软件编写。
LABVIEW是一套专为数据采集与仪器控制、数据分析和数据表达而设计的图形化编程软件，将其与一般的数据采集以及仪器设备加以组合，就可以设计出虚拟仪器。
计算机温度检测仪总体上说是一个智能化的信号采集处理系统，在其结构上主要由完成计算机内部温度信号采集、放大和预处理的前端硬件电路部分和完成数据采集。
3
3设计内容
数据的采集
图1（数据的采集）
华氏和摄氏温度显示
图2（华氏和摄氏温度显示）
4
波形图和数表
图3（波形图和数表）
当前系统时间
图4（时间显示）
报警系统
图5（报警系统）
5
系统暂停程序
图6（暂停程序）
图7（暂停界面）
6
运行程序
如下图：
图8（前面板）
图9（子程序）
7
4系统调试
因为本程序所产生的温度数据直接传输到波形图表进行显示，为了得到比较好的视图效果，我进行了对波形图表的横纵坐标的调节，观测温度曲线很清晰。
还有对于多个显示控件的显示精度也进行了多次设置，由于本程序用于温度检测，所以要求的精度比较低，利于进行记录。
还有温度上限、下限的范围的设定，由于温度的范围比较小，所以上限温度的最大值进行了调整。
在程序设计完成后，需要进行运行调试。
如温度产生程序，点击运行时，看是否有错误，能否正确产生温度值。
5心得体会
在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，课程设计并不是第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的更多的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，通过这次课程设计之后，一定要懂得操作实践，动手能力一定要强。
这样才能立足于工作岗位中。
回顾起此次课程设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到定稿，从理论到实践，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固……通过这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识重新温故。
8
6附录
系统前面版
图10（前面板）
子程序图
图11（子程序）
9
参考文献
[1]王林泓.动态信号分析系统的研究[D].重庆:
重庆大学,2002.
[2]侯国屏等.编程与虚拟仪器设计.北京:
清华大学出版社,2005.
[3]葛亮等.虚拟心电监护系统设计.天津.仪器仪表用户,.
[4]张晓琳.一种新型信号控制模块设计[D].成都:
电子科技大学,2006.
[5]马明建.数据采集与接口技术.西安:
西安交通大学出版社,2005.
[6]曹玲芝.现代测试技术与虚拟仪器[M].北京:
北京航空航天大学出版社,2004.
[7]杨乐平,李海涛,杨磊.LabVIEW程序设计与应用:
第二版[M].北京:
电子工业出版社,2004.
[8]张毅,周绍磊.虚拟仪器技术分析与应用[M].北京:
机械工业出版社,2004.
[9]宋士花,刘智民,刘胜,等.大功率NBI系统的PLC时序控制应用[J].核电子学与探测技术,2006,26
[10]陈锡辉,张银鸿.LabVIEW8.20程序设计[M].北京:
清华大学出版社,2008.
[12]朴现磊,熊继军,沈三民.基于FPGA的高速数据采集系统的设
计.微计算机信息,2008（1-2）:
209-211.
[13]陈美銮,狄红卫,丘锦宏.基于USB接口和光纤传输的数据采集系
统.仪表技术与传感器,2006
（1）:
32-34.
[14]安荣,任勇峰,李圣昆.基于FPGA和USB20的数据采集系统.仪
表技术与传感器,2009
（1）:
49-5.
10
电气信息学院课程设计评分表
项目
评价
设计方案的合理性与创造性
开发板焊接及其调试完成情况
硬件设计或软件编程完成情况*
硬件测试及软件调试结果*
设计说明书质量
设计图纸质量
答辩汇报的条理性和独特见解
答辩中对所提问题的回答情况
完成任务情况
独立工作能力
组织纪律性（出勤率）
综合评分
指导教师签名：
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日期：
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注：
表中标*号项目是硬件制作或软件编程类课题必填内容；
此表装订在课程设计说明书的最后一页。
课程设计说明书装订顺序：
封面、任务书、目录、正文、评分表、附件（非16K大小的图纸及程序清单）。
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