课程设计(论文)-基于Labview的智能温度计设计.docx

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