基于labview的温度采集系统.doc

河南师范大学本科毕业论文（设计）目录1绪论11.1课题背景11.2虚拟仪器简介21.3图形化编程语言LabVIEW的简介31.4本论文任务32温度控制设计方案52.1硬件及软件的选择52.1.1硬件的选择52.1.2软件的选择62.2硬件及软件设计方案72.2.1硬件设计方案72.2.2软件设计方案73LabVIEW开发环境以及PID和模糊控制模块简介113.1LabVIEW前台显示面板与后台控制面板113.1.1LabVIEW前台显示面板113.1.2LabVIEW后台控制面板113.2LabVIEW程序执行流程113.3LabVIEW中的仪器控制和驱动113.3.1常用的仪器通信方式123.3.2LabVIEW支持的GPIB、VXI、标准串口I/O仪器的驱动123.3.3VISA简介123.4PID控制模块简介133.5模糊控制模块简介154以单片机为核心的下位机的设计174.1下位机设计方案174.2下位机的硬件设计174.2.1主控部分174.2.2DS18B20测温部分174.2.3通信部分184.2.4程序下载部分184.3下位机的软件设计184.3.1DS18B20工作原理及应用194.3.2单片机串口通信部分204.3.3单片机PWM功率控制部分205基于PC的上位机编程设计235.1方案设计与选择235.2上位机各模块设计235.2.1串口通信模块设计235.2.2数据处理部分设计235.2.3PID控制部分设计246总结25参考文献26谢辞27附录28411绪论现代计算机技术和信息技术的迅猛发展冲击着国民经济的各个领域也引起了测量仪器和测试技术的巨大变革。人们曾为测量仪器从模拟化、数字化到智能化的进步而欣喜也为自动测试技术的日新月异的发展所鼓舞当今虚拟仪器技术的出现又使得测量仪器进步入了高科技的殿堂。与传统的仪器不同虚拟仪器（virtualinstrument）是基于计算机和标准总线技术的模块化系统通常它是由控制模块、仪器模块和软件组成在虚拟仪器中软件是至关重要的仪器的功能都要通过它来实现因此软件是虚拟仪器的核心“软件就是仪器”从本质上反映了虚拟仪器的特征。从构成方式上讲虚拟仪器可分为四大类：GPIB体系结构、PC-DAQ体系结构、VXI体系结构和PXI体系结构。GPIB体系结构是通过GPIB总线将具有GPIB接口的计算机和仪器集成的测试系统。组建方便灵活、操作简单。VXI体系结构综合了。pib和vem总线的优点它集成的系统硬件集成度高、数据传输率快、便携性好是当今倍受业界关注的体系结构。PXI体系结构是以PCI总线为基础的体系结构由于其总线吞吐率高、硬件的价格较低被业内人士认为是符合国情的一种体系结构。虚拟仪器应用程序的开发环境主要有两种。一种是基于传统的文本语言的软件开发环境常用的有labwindows/cvi、.visualbasidc=vc++等：一种是基于图形化语言的软件开发环境常用的有LabVIEW和hpvee。其中图形化软件开发系统是用工程人员所熟悉的术语和图形化符号代替常规的文本语言编程界面友好操作简便可大大缩短系统开发周期深受专业人员的青睐。1.1课题背景随着世界经济的发展工业的迅速扩张政府和企业家们花在设备上的投入越来越多这笔巨大的开销极大地限制了企业的资金从而制约着企业的发展。而虚拟仪器技术凭借着其开发容易、开发成本低、开发周期短等明显的优点渐渐地在工业测控领域崭露头角。它的出现使企业家们看到了降低成本的希望。本设计将就虚拟仪器怎样用在工业测控中进行一番简单的探讨。1.2虚拟仪器简介随着微电子技术、计算机技术、软件技术、网络技术和现代测量技术的迅速发展一种新型的先进仪器——虚拟仪器成为当前系统研究的热点。虚拟仪器通过软件开发平台将计算机硬件资源与仪器硬件有机地融为一体把计算机强大的数据处理能力和仪器硬件的测量、控制能力结合在一起通过软件实现对数据的显示、存储及分析处理。在对大规模、集成化、智能化及数字电子仪器需求愈加迫切的形势下计算机技术、仪器技术和通信技术相结合产生了具有里程碑意义的新一代仪器——虚拟仪器。虚拟仪器的出现开辟了仪器技术的新纪元它是多门技术与计算机技术结合的产物其基本思想逐步代替仪器完成某些功能如数据的采集、分析、显示和存储等最终达到取代传统电子仪器的目的。虚拟仪器是计算机硬件资源、仪器硬件、数据分析处理、软件、通信软件极图形用户界面的又效结合具有传统仪器所具备的信号采集、信号处理分析、信号输出等功能。其基本构成包括计算机、虚拟仪器软件、硬件接口和测试仪器等。虚拟仪器以透明的方式把计算与传统仪