基于LabVIEW的温湿度检测系统设计
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利用LabVIEW进行温湿度监测与控制温湿度监测与控制是当前生活和工业中广泛应用的一项技术。
利用LabVIEW软件可以实现对温湿度进行实时监测和控制,提高生产效率和保障生活质量。
本文将介绍利用LabVIEW进行温湿度监测与控制的原理和方法。
一、温湿度监测系统设计温湿度监测系统是由传感器、数据采集模块、数据处理模块和控制执行模块组成的。
传感器用于感知环境中的温湿度信息,数据采集模块负责将传感器获取的模拟信号转换为数字信号,数据处理模块通过LabVIEW软件进行信号处理和显示,控制执行模块实现对环境的温湿度控制。
二、LabVIEW软件介绍LabVIEW是美国国家仪器公司(National Instruments)推出的图形化编程软件,具有直观的界面和丰富的功能。
用户可以通过拖拽、连接图形化元件来编写程序,而无需编写繁琐的代码。
LabVIEW软件支持多种硬件设备的驱动程序,可以方便地与各类传感器和执行器进行连接和通信。
三、LabVIEW温湿度监测与控制流程1. 硬件连接:首先将温湿度传感器连接到数据采集模块,通过数据线将数据采集模块连接到计算机。
2. 创建VI:在LabVIEW软件中创建一个VI(Virtual Instrument,虚拟仪器),用于实现温湿度监测与控制功能。
3. 数据采集:在VI中添加数据采集模块的驱动程序,设置数据采集的参数,如采样间隔、采样时长等。
4. 信号处理:通过添加信号处理模块,对采集到的温湿度数据进行滤波、校准等处理,使其更加准确和可靠。
5. 数据显示:使用LabVIEW提供的图形绘制工具,在VI中添加显示窗口,将处理后的温湿度数据以实时曲线的形式显示出来。
6. 控制执行:在VI中添加控制执行模块的驱动程序,设置控制参数,如设定温度、湿度的阈值,实现对温湿度的控制。
7. 用户界面:通过LabVIEW提供的界面设计工具,创建一个用户友好的界面,方便用户实时监测温湿度和进行控制调节。
基于labview的温度监测系统设计任务书1.背景介绍现代工业生产和生活中,温度监测系统在各个领域中都扮演着非常重要的角色。
从工业生产中的温度控制,到医疗设备和环境监测中的温度监测,都需要可靠的温度检测系统来确保生产和生活的安全和稳定。
因此,设计一款高效、稳定、精准的温度监测系统是非常有必要的。
2.设计目标本次设计的目标是开发一款基于LabVIEW的温度监测系统,主要用于工业生产、医疗设备和环境监测等领域。
该系统需要满足以下主要设计目标:-提供高精度的温度监测功能,能够在工业生产中实时监测温度并进行控制;-能够实时采集温度数据,并能够对数据进行存储、分析和显示;-支持远程监控和控制功能,方便用户在远程地点对温度系统进行监测和控制。
3.技术需求为了实现设计目标,需要满足以下技术需求:-传感器:选择高精度、稳定的温度传感器,能够在-50℃至150℃范围内工作,并且具有快速的响应时间和高灵敏度;- LabVIEW软件:利用LabVIEW软件进行系统的设计和开发,实现数据采集、处理和显示功能;-远程通信技术:使用网络通信技术,实现远程监控和控制功能;-数据存储和分析:需要采用数据库存储技术,对采集的温度数据进行存储和分析。
4.系统设计4.1系统硬件设计传感器选择:选择一款高精度、稳定的温度传感器,例如PT1000,它具有高精度和稳定的特性,可以满足系统的测温要求。
数据采集和处理:使用DAQ卡进行数据采集和预处理,实现对温度数据的快速采集和处理。
远程监控功能:通过网络模块,实现系统远程监控和控制功能,便于用户随时随地监控温度系统的工作状态。
4.2系统软件设计数据采集和处理:使用LabVIEW软件进行数据采集和处理,通过编程实现对温度数据的实时采集和处理。
数据存储和分析:利用LabVIEW和数据库技术进行温度数据的存储和分析,实现对历史温度数据的查询和分析功能。
远程通信功能:通过LabVIEW和网络通信技术,实现对温度系统的远程监控和控制功能,方便用户进行远程操作。
摘要随着科技的飞速发展,各行各业对温湿度测试与控制的要求也越来越高。
传统的温湿度监测模式是以人为基础,依靠人工轮流值班,人工巡回查看等方式来测量和记录环境信息。
在这种模式下,不仅效率低下,而且还会造成人力资源的浪费。
课题针对这一问题,利用虚拟仪器技术实现了一种新型智能化的温湿度监测报警系统。
系统硬件电路的设计采用数字温度传感器DS18B20和湿度传感器HS1101进行环境温湿度数据的采集;数据传输采用串行方式,使用AT89S51单片机完成环境数据向PC上位机的传送,然后,在LabVIEW开发环境下,用LabVIEW 这一图形化设计语言来完成数据滤波、数据融合等数据优化处理,并实现数据记录、数据回读及越限报警等功能。
从而实现了基于虚拟仪器技术的环境度监测报警系统的设计。
测试表明,设计开发的馆藏室温湿度监测系统,可实现精确地温湿度监测与报警,且智能化的系统设计达到了节省人力和提高效率的目的。
关键词:虚拟仪器馆藏室温湿度LabVIEW 监测系统目录摘要 (i)目录 (i)第一章绪论 (1)1.1 馆藏室温湿度监测系统概述 (1)1.2 温湿度监测系统的研究现状 (1)1.3 虚拟仪器技术 (2)1.3.1 虚拟仪器技术的兴起与发展 (2)1.3.2 虚拟仪器技术简介 (3)1.3.3 虚拟仪器技术的特点 (4)1.4 研究内容与结构 (5)1.4.1 研究内容 (5)1.4.2 整体结构 (5)第二章馆藏室温湿度监测系统的总体设计 (6)2.1 馆藏室温湿度监测系统工作原理 (6)2.2 馆藏室温湿度监测系统组成结构 (7)2.3 馆藏室温湿度监测系统系统参数 (8)2.4 馆藏室温湿度监测系统功能特点 (9)第三章系统硬件的设计 (11)3.1 馆藏室温湿度要求 (11)3.2 硬件电路设计 (11)3.3 温度监测电路的设计 (11)3.3.1 DS18B20数字式温度传感器简介 (12)3.3.2 DS18B20测量温度 (14)3.4 湿度监测电路的设计 (15)3.4.1 HS1101湿度传感器简介 (15)3.4.2 HS1101测量湿度 (16)3.5 数据采集电路的设计 (17)3.5.1 数据传输 (18)3.6 系统抗干扰设计 (18)3.6.1 传输线的屏蔽技术 (18)3.6.2 控制信号负逻辑传输 (18)第四章系统软件的设计 (19)4.1 LabVIEW简介 (19)4.2 系统用户登陆界面 (20)4.3 系统自检 (21)4.4 温度监测软件的实现 (22)4.4.1 温度数据的处理 (22)4.4.2 温度数据的显示与报警 (24)4.5 湿度监测软件的实现 (25)4.5.1 湿度数据的处理 (25)4.5.2 湿度数据的显示与报警 (25)4.6 数据记录与历史数据回读 (25)4.6.1 数据记录 (26)4.6.2 历史数据回读 (26)第五章总结与展望 (27)参考文献 (29)第一章绪论1.1 馆藏室温湿度监测系统概述我们国家拥有大量的图书馆和博物馆,珍藏着大量价值不菲的书籍、文物和文献资料。
第五章基于LabVIEW的多路温湿度测量系统设计5.1 系统整体设计及其工作原理该系统主要是由温度和湿度传感器、数据采集卡、LabVIEW、计算机组成,如图5-1所示。
温度和湿度传感器和数据采集卡是用作被测对象的温湿度的采集。
LabVIEW是系统的主要部分,它用来控制整个系统的动态流程。
图5-1 系统工作流程系统工作原理为温湿度传感器产生电压信号,通过数据采集卡将采集到的电压信号转换成温度和湿度值,并显示在计算机的屏幕上[13]。
5.2 基于LabVIEW温度测量系统设计5.2.1温度采集电压与温度转换程序通过USB-9215数据采集卡把从温度传感器输出的电压输入到计算机中,然后将该电压除以与AD590串联电阻的阻值得到其输出的电流,由于各个通道实际接入电路的电阻阻值可能会不一样,所以每个通道的电阻阻值都需要通过实际测量后再输入。
再依据AD590温度传感器测量温度的特点,通过LabVIEW 软件将采集到的电压值转换成温度值。
由于多通道的重复编程,利用LabVIEW 软件生成一个子VI,在整个过程的程序中可供调用,具体框图如图5-1所示:5.2.2湿度采集电压与湿度转换程序通过USB-9215数据采集卡将湿度测量电路中的电压输入到计算机中,根据HM1500测量的湿度特性,通过LabVIEW软件将电压值转换成为湿度值。
又由于多通道的重复编程,利用LabVIEW软件生成一个字VI,在整个过程的程序中可供调用,具体框图如下图5-2所示:图5-1 电压转换成温度子VI程序框图图5-2 电压转换成湿度子VI程序框图5.2.3 单路温度、湿度测量与报警程序单路温度、湿度测量与报警程序的执行过程是:第一,利用数据采集助手DAQ采集温度和湿度的电压信号,采集率和采集点数都为10K;第二,将采集的2路信号进行分离;第三,计算5秒钟内采集电压的平均值;第四,调用电压转换成温度子VI子程序和电压转换成湿度子VI子程序,将采集的电压值转换成温湿度值,并将温湿度值显示在前面板上。
摘要:利用单片机和虚拟仪器LabVIEW在PC端设计了温湿度测量及控制系统,用于温湿度数据监测。
该系统上位机为PC端监控界面,下位机为单片机,单片机采集温湿度数据,并将采集到的数据通过串口发送给监控界面进行监测和管理。
该监测系统具有开发成本低、功耗低、性能稳、电路简单等优点。
关键词:温湿度采集;DHT11;LabVIEW;单片机0引言随着技术的发展,温湿度测量应用到了工作和生活的方方面面,温湿度监测系统的应用也愈加广泛。
目前,基于虚拟仪器的监控与数据采集系统的设计主要依赖于价格昂贵的数据采集卡,系统开发和应用成本高。
LabVIEW是美国国家仪器(NI)公司研制开发的一款图形化编程开发环境,本文基于单片机和LabVIEW 平台实现了温湿度实时监测系统的设计。
单片机和温湿度传感器构成下位机系统,以串口通信方式将采集的数据发送至上位机PC端LabVIEW平台,实现温湿度数据实时采集、温湿度趋势图绘制、门限报警、历史数据存储,并对数据进行精细化管理。
该监测系统快速有效,开发成本低,非常适合日常使用。
1统设计思路该系统下位机控制核心为STC89C52,温湿度传感器DHT11采集温湿度信号,液晶显示屏LCD1602显示系统信息。
系统设置报警电路,用户可自行设定报警阈值,当温度或湿度超过设定值时则启动报警。
上位机采用LabVIEW编写程序,单片机与其通过串口进行通信,实现系统温湿度数据的实时测量、监控、存储及统计分析。
LabVIEW图形化编程人机交互界面友好,开发成本低,简单易行,功能可靠。
系统结构如图1所示。
2硬件电路设计2.1 下位机硬件电路设计下位机单片机控制系统硬件电路包括:温湿度传感器DHT11电路、LCD1602显示电路、声光报警电路和键盘电路,本文在此只阐述温湿度传感器DHT11的电路设计。
DHT11只需要占用单片机一个I/O口即可完成连接。
如图2所示,DHT11的供电电压为3.5~5.5 V,其1脚接VCC,2脚接单片机的I/O口,3脚悬空,4脚接GND。
基于LabVIEW和Access的温湿度监测系统上位机程序设计班级:学号:姓名:1 设计要求(1)设计题目:基于LabVIEW和Access的温湿度监测系统上位机程序设计(2)设计说明和要求:①以串口调试助手(软件:串口调试助手V2.2.exe)模拟下位机.模拟的下位机每隔5s从串口发送数据包.数据包格式为“DD.DTDDH”。
其中.第1-4位“DD.D”表示温度.第5位“T”为温度标识符;第6-7位“DD”表示相对湿度.第8位“H”为湿度标识符。
例如.“32.5T62H”表示测量的温度为32.5度.湿度为62%。
②使用虚拟串口软件(软件:vspdxp虚拟串口破解版.exe)模拟串口线连接串口调试助手和上位机程序。
③上位机程序设计语言要求使用LabVIEW;数据库系统要求使用Access。
④上位机程序应包含如下功能:1)登录功能(在Access数据库里建立用户表.用户使用系统时.需要通过登录界面输入用户名和密码信息.并连接Access数据库读取用户表的信息进行比对.只有用户名和密码都正确的用户才能登录并使用系统);2)数据采集功能.能通过串口采集下位机发送的测量数据.在前面板分别使用数值指示型控件和Waveform Chart控件显示实时温湿度和温湿度变化趋势图。
3)数据存储功能.在Access数据库中创建表格存储测量数据.该表格至少包含序号、温度、湿度和测量时间4列.当上位机程序采集到温湿度数据时.将温湿度数据和当前的时间作为测量时间一起写入数据库存储。
4)历史数据显示功能。
(有待研究)2 程序总体功能1.程序总体前面板.如下图所示图 12.主界面的程序框图如下图 2在前面板插入图片使程序实现更加和谐.利用VISA resource name和波特率进行串口选择.采用两个Waveform Charts和两个数值指示型控件对采集到的数据信息实行实时的动态显示。
程序中可以实现停止采集.历史数据查询和修改用户信息等功能。
基于labview的温度监测系统设计任务书一、项目背景随着工业和生活水平的提高,对温度监测系统的需求日益增加。
温度监测系统是通过传感器对环境或物体的温度进行实时监测、采集和处理,以达到控制、报警、记录或调节的目的。
本项目旨在设计一套基于LabVIEW的温度监测系统,能够实现高精度、高稳定性的温度监测,并具有数据可视化、报警提示、远程监测等功能。
二、项目目标1.设计一套温度监测系统,能够实现对环境或物体的温度进行实时监测、采集、处理和显示。
2.实现对温度数据的实时监测和记录,能够生成温度曲线图,并具有数据查询、导出、打印等功能。
3.实现对温度数据的报警处理,能够根据设定的温度阈值进行报警提示,并具有报警记录和处理功能。
4.设计一套用户界面友好、操作简便的温度监测系统,能够实现远程监控和操作。
三、系统总体设计1.系统硬件设计:包括传感器、数据采集模块、数据处理模块、显示模块等。
2.系统软件设计:采用LabVIEW软件进行开发,包括数据采集、数据处理、数据显示、报警处理、远程监控等功能的实现。
3.用户界面设计:设计用户界面友好、操作简便的温度监测系统,包括温度曲线图显示、数据查询、报警设置等功能。
四、具体实施方案1.系统硬件设计:选择高精度、高稳定性的温度传感器,并通过数据采集模块进行数据采集和处理;数据采集模块采用高速ADC进行温度数据转换,并通过数据处理模块进行数据存储和处理;显示模块采用高清晰度显示屏进行温度数据的显示。
2.系统软件设计:采用LabVIEW软件进行开发,包括数据采集模块、数据处理模块、数据显示模块、报警处理模块和远程监控模块等功能的实现;利用LabVIEW的图形化编程和数据可视化功能,实现对温度数据的实时监测、记录、显示和分析。
3.用户界面设计:设计用户界面友好、操作简便的温度监测系统,包括温度曲线图显示、数据查询、报警设置、远程监控等功能的实现;实现对温度数据的可视化和直观显示,使用户能够方便地进行操作和管理。
基于labview的温湿度测试系统摘要虚拟仪器(virtual instrumention)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。
使⽤虚拟仪器⽤户可以通过操作显⽰屏上的“虚拟”按钮或⾯板,完成对被测量的采集、分析、判断、调节和存储等功能。
本⽂设计就是建⽴在VI基础上,在此平台上完成对温度和湿度的实时测量。
关键词:虚拟仪器;采集;VI;温度;湿度2正⽂2.1Labview简介LabVIEW是⼀种程序开发环境,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。
与C和BASIC⼀样,LabVIEW也是通⽤的编程系统,有⼀个完成任何编程任务的庞⼤函数库。
LabVIEW的函数库包括数据采集、GPIB、串⼝控制、数据分析、数据显⽰及数据存储,等等。
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(⼦VI)的结果、单步执⾏等等,便于程序的调试。
虚拟仪器(virtual instrumention)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。
虚拟仪器主要是指这种⽅式。
下⾯的框图反映了常见的虚拟仪器⽅案。
虚拟仪器的主要特点有:尽可能采⽤了通⽤的硬件,各种仪器的差异主要是软件。
可充分发挥计算机的能⼒,有强⼤的数据处理功能,可以创造出功能更强的仪器。
⽤户可以根据⾃⼰的需要定义和制造各种仪器。