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毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
目录第1章绪论 (1)1.1研究背景 (1)1.2设计简介 (2)第2章 LABVIEW虚拟仪器简介 (4)2.1虚拟仪器概念 (4)2.2虚拟仪器特点 (4)2.3虚拟仪器构成 (5)2.4 LabVIEW8.5的安装 (6)2.5 LABVIEW简介 (9)第3章系统硬件设计 (12)3.1硬件流程设计 (12)3.2硬件电路设计 (12)3.3硬件功能分析 (13)3.4硬件组成部分 (14)3.4.1温度传感器 (14)3.4.2数据采集卡 (23)第4章系统软件设计 (26)4.1软件温度实时模块 (26)4.2软件时间显示模块 (27)4.3软件温度显示模块 (28)4.4软件温度管理模块 (29)4.5软件温度控制模块 (30)4.6软件温度监控系统总设计 (31)4.7软件传感器状态 (33)总结 (34)结束语 (35)参考文献 (36)第1章绪论农业的迅猛发展，特别是温室大棚、无土栽培、节水灌溉、工厂化养殖等技术在生产上得到前所未有的发展，对智能化温室控制系统的需求日渐迫切。
智能化温室系统是集农业科技上的高、精、尖技术和计算机自动控制技术于一体的先进的农业生产设施，是现代农业科技向产业转化的物质基础。
随着计算机技术的发展，20世纪80年代采取多因素综合控制方法，这是利用计算机控制温室环境因素的方法。
此方法是将各种作物在不同生长发育阶段需要的适宜环境条件要求输入计算机程序，当某一环境因素发生改变时，其余因素自动做出相应修正或调整。
一般以光照条件为始变因素，温度、湿度和二氧化碳浓度为随变因素，使这4个主要环境因素随时处于最佳配合状态。
20世纪90年代，在多因子环境控制中，采用了模糊控制、多变量控制等先进技术，并采用这些先进技术开发环境自动控制的计算机软件系统。
目前日本、荷兰、以色列、美国等发达国家可以根据作物的要求和特点，对温室内光照、温度、水、气、肥等诸多因子进行自动调控。
美国和荷兰还利用温差管理技术，对果蔬等产品的开花和成熟期进行控制，以满足生产和市场的需求。
基于虚拟仪器的温度测量系统设计本科毕业设计（论文）The Design of Temperature Measurement System Based onVirtual Instrument Technology学院（系）：机电系专业：机械设计制造及其自动化学生姓名：学号：指导教师（职称）：评阅教师：完成日期：- 1 -机械设计制造及其自动化专业［摘要］：论文首先简单介绍虚拟温度测量系统研究的背景、目的及意义，给出了虚拟温度测量系统总体方案的设计，然后对数据采集模块和LABVIEW的软件模块进行了设计。
基于LabVIEW为软件平台，通过热电偶冷端补偿的方法进行温度测量。
有效地运用了LabVIEW虚拟仪器技术，将诸多重要步骤都在配备硬件的普通PC电脑上完成，与传统的温度测量仪表相比，该系统具有结构简单、成本低、构建方便、工作可靠等特点．具有较高应用价值，是虚拟仪器技术应用于温度测量领域的一个典型范例。
［关键词］:温度测量；LabVIEW虚拟仪器；热电偶；冷端补偿The Design of Temperature Measurement System Based onVirtual Instrument TechnologyDesign and manufacture of machinery and automation Major MA Wen－kuiAbstract: The virtual temperature measurement system introduced in this paper can achieve the measurement, the collection, data processing, recording and display of multi-channel temperature. It uses LabVIEW as software platform ，by the way of Thermocouple cold joint compensating, to complete temperature measurement. The LabVIEW virtual instrument technology is efficiently used to complete many important processes in common PC computer which is integrated of hardwares, Compared with the traditional temperature measurement instrument,this system has the advantages of simple structure,low cost ，easy operation and high stability.Key words:Temperature Measurement ；LabVIEW Virtual instrument ；Thermocouple ；Cold Joint Compensating- 2 - 目录目录 (3)1 绪论 (4)1.1 虚拟温度测量系统研究的背景、目的及意义 (4)1.1.1 研究背景 (4)1.1.2 研究的目的及意义 (4)1.2 论文的设计任务及拟完成的主要工作 (5)1.2.1 设计任务 (5)1.2.2 论文完成的主要工作 (5)2 虚拟温度测量系统总体方案的设计 (5)2.1虚拟仪器技术与LabVIEW简介 (5)2.2 总体方案的设计 (6)3 硬件系统设计 (6)3.1 温度传感器及调理电路 (6)3.1.1 传感器选型 (6)3.1.2 热电偶工作原理 (8)3.1.3 温度信号隔离器 (12)3.1.4 MC1 403低压基准芯片 (13)3.2 热电偶的冷端处理与补偿 (13)4 LABVIEW软件模块的设计 (15)4.1 温度信号处理的设计 (15)4.1.1 前面板设计 (15)4.1.2 框图程序设计 (16)5 系统调试及结果分析 (22)5.1 系统调试 (22)结论及尚存在的问题 (23)致谢 (24)参考文献 (25)- 3 -1 绪论1.1 虚拟温度测量系统研究的背景、目的及意义1.1.1 研究背景虚拟仪器的技术基础是计算机技术，核心是计算机软件技术。
使用LabVIEW进行温度控制实现精确的温度调节和监测在科学研究、实验室操作、工业生产等领域中，温度控制是一项至关重要的任务。
为了实现对温度的精确调节和监测，使用LabVIEW （Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）这一基于图形化编程的软件平台，可以提供便捷、灵活和高效的解决方案。
LabVIEW是一种由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的工具软件，它允许用户通过可视化编程来创建控制、测量和测试系统。
借助LabVIEW，用户可以通过拖拽和连接不同的函数块来构建程序，而不需要编写传统的文本代码。
在温度控制的实例中，LabVIEW可以与温度传感器和执行器等硬件设备进行连接，实时获取温度数据并控制传热系统以实现温度调节。
下面将分为三个部分介绍具体的温度控制实现。
1. 温度检测在LabVIEW中，可以通过连接温度传感器，如热电偶或热敏电阻，来实现温度的准确监测。
使用LabVIEW提供的虚拟仪器（Virtual Instrument）和相应的函数模块，用户可以读取传感器输出的模拟信号，将其转换为数字信号，并进行数据处理和显示。
首先，在LabVIEW的开发界面中，用户可以选择合适的传感器接口并建立连接。
然后，通过LabVIEW提供的模块化函数，用户可以设置采样率、传感器类型、数据格式等参数。
接着，用户可以添加数据处理的模块，如滤波器、数据平均等，以提高温度数据的可靠性和抗干扰能力。
最后，利用LabVIEW的图形化界面设计功能，用户可以自定义数据显示的格式，如实时曲线图、数字显示等，便于用户直观地观察和分析温度变化。
2. 温度控制除了温度检测，LabVIEW还可以实现温度的精确调节。
用户可以通过与执行器（如电热器或制冷机）的连接，实时接收温度数据，并根据设定的目标温度进行反馈控制。
在LabVIEW中，用户可以设置温度控制的参数，如比例、积分和微分系数，以及控制周期。
基于虚拟仪器的温度监控系统设计摘要：本文利用虚拟仪器设计温度监控系统；实现对加热炉温度监控的自动化，介绍了系统的设计原则，软硬件设计方法，做到实时、远程、多点的监控。
通过对数据的保存，能够实现历史数据与实时数据进行比较，作出合理的判断，提高了系统的安全性、方便性。
关键词：虚拟仪器温度控制LabVIEW虚拟仪器技术已成为测试、工业I/O和控制、产品设计的主流技术，本设计利用虚拟仪器设计温度监控系统；实现对炉温监控的自动化。
1、监控系统的选型设计传感器的种类很多，选择跟实验要求相匹配的铂热电阻传感器。
测温电路选择四线制接入测温传感器，恒流源选用三端集成恒流源芯片LM334。
放大电路和滤波器采用三运放集成仪表放大器AD623实现对信号的精确放大，利用RC 电路实现对差分和共模输入信号的低通滤波。
利用数据采集器将采得的数据送入计算机中，利用虚拟仪器强大的软件处理功能实现对温度的控制。
2、系统硬件设计热电阻和集成温度传感器的测温精度、线性度和可重复性都比较好。
这里选用了铂热电阻Ptl00作为测温元件，铂电阻是最常用的热电阻传感器，它具有优良的物理特性，被公认为是温度敏感元件中准确度和重复性的标准校准元件，信号电路的原理图如图1 。
三端可调恒流源器件LM334既可作为恒流器件使用，也可以利用其恒流特性在多个场合做一些特殊使用。
设计为温度传感器，将温度变化转换为电流的变化。
用它作为温度检测装置，其优点是成本低、无需精密电压放大、冷端补偿。
在并联稳压电源中的应用，利用LM334恒流特性的优点不仅能提供稳定电压，而且能够快速提供电流。
有源滤波器的滤波特性比无源滤波器的滤波效果要好。
但一阶低通有源滤波器的滤波特性与理想的低通滤波器特性相比，差距很大。
为了使滤波特性更接近于理想情况，可以采用二阶低通有源滤波器。
本设计中，放大电路是核心部分，要求放大器能对被测信号进行低失调、低漂移的线性放大。
采用三运放集成仪表放大器AD623来实现对信号的精确放大，AD623的输入阻抗和共模抑制比都非常高，可有效抑制共模信号，放大差分输入信号。
大连大学DALIAN UNIVERSITY２01３届毕业论文（设计)题目名称：基于虚拟仪器的温度测量系统所在学院:信息工程学院专业(班级)：自动化学生姓名:指导教师：评阅人:院长：基于虚拟仪器的温度检测系统设计总计:毕业论文3６页表格表插图10ﻩ指导教师评阅人完成日期2013/5/1５摘要本文介绍了利用虚拟仪器开发平台LabVIEＷ, 进行温度控制系统设计, 其中包括了该系统硬件和软件部分的设计。
针对传统测温系统存在的若干问题，基于虚拟仪表技术,以LａbVIEW为软件平台设计温度测量系统。
将传感器测量到的数据通过数据采集卡采集到计算机,再利用虚拟仪器开发软件LaｂVIEＷ进行编程,有效地运用了ＬabVＩEW虚拟仪器技术，将诸多重要步骤都在配备硬件的普通ＰC电脑上完成，使得整个测量的重点转向软件的设计，是虚拟仪器技术应用于温度测量领域的一个典型范例。
结果表明系统结构简单、界面良好、易于操作,测量准确、稳定可靠、温度控制精度高，系统交互性好,性价比高,可以满足工业测试的需要。
关键词：温度测量；ＬａbＶIＥＷ；虚拟仪器;PC-DAQ；ABSTRACTTheｐapｅｒｉntrodｕced how tｏuse the virtual inｓtrument plaｔfoｒｍＬａbＶIＥW，ｄesiｇniｎg the temｐerａtuｒe coｎtroｌsystｅm，Ｉn ｖiew oｆｔｒadｉtiｏｎaｌｔｅmperature ｍeasuｒｅｍeｎt ｅxｉsｔenc ｅｑuesｔioｎs，it useｓLａbVIＥW aｓｓofｔwａｒe platｆorm,thｅteｍp ｅrａｔure ｍeasuｒing systeｍｂａsed ｏｎvirtual instrumｅnｔtechnique isｄｅｓigned．It can realize thｅdata acquｉsiｔioｎof temperatuｒe as ｗell as daｔa tｒaｎｓmissiｏn,aｎaｌysiｓand disｐlay，with ｔhｅdｅvelｏpment ｓｏftwarｅof virturａiｎｓtｒumｒｅnts LaｂVIＥW.Ｔｈe LabVIEW viｒtｕaｌinｓtｒument ｔechnology ｉs eficiently useｄｔｏcompｌete m ａny iｍportant proceｓｓes in cｏmmon PC cｏmputer whiｃh ｉs iｎtegrated of hａrｄｗａｒes．Sｏit makｅｓthe keｙpoint ｏf ｔｈeｍeaｓuｒemeｎt movｅto softｗare dｅsiｇn,aｎd ｉｔｉs a ｔyｐiｃａl eｘａmpｌe of applｙiｎg vｉｒtuａｌiｎstrument tｅｃhnｏlｏgｙinto teｍperature meａｓuｒement field.Experimenｔａl resultｓshow thaｔtｈe ｓysｔem is simplｅ,gｏod inｔerfaｃe,eaｓy operaｔｉｏｎ，mｅａsureｍeｎt ａｃcurａcy，ｓｔablｅ,ｔemｐerａtｕｒｅｃonｔrol accｕrａcy betｔｅr ,its inｔeraｃｔｉｖe perfoｒm ance is good,aｎd itsｐｅrｆoｒｍaｎcｅprｉcｅｒatio is high．tｏmeet ｔhe ｎeedｓof industrial teｓt.Keywords:Ｔemperａｔure Meａsurｅｍeｎt；ＬaｂVＩEW; Viｒtual Ｉnstr ｕmｅｎt；Therｍｏcouplｅ; PC-DAＱ;目录摘要ﻩ错误!未定义书签。
LabVIEW课程设计题目名称：基于虚拟仪器温湿度测量系统专业班级：测控技术与仪器1101班学生姓名：xxx学号：xxxxxxxxxxxx指导教师：xxxxxxxxxxx成绩：评语：指导老师签名：日期：虚拟仪器课程设计任务书学生姓名陈钟德专业班级测控1101班学号201123030116 题目流水灯控制器课题性质工程设计课题来源自拟指导教师xxx主要内容（参数）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。
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在数据采集部分中，向AI-date（模拟数据输入）输入任意数值，在各子程序设定好的数值下，会显示出温度和湿度的数值以及超限时系统自动报警。
任务要求（进度）1.浏览课程设计的任务和要求，网上查找相关资料，确定设计题目，拟定设计方案。
2.依照拟定的方案设计单元程序，且单元程序的设计要有依据和详细论述。
3.软件设计，程序编写及调试。
4.撰写课程设计报告。
要求内容完整、图表清晰、文理流畅、格式规范、方案合理、设计正确。
主要参考资料【1】童刚.虚拟仪器实用编程技术[M].机械工业出版社，2008【2】张重雄编著.虚拟仪器技术分析与设计[M].电子工业出版社，2007 【3】张毅等编著.虚拟仪器技术分析与应用[M].机械工业出版社，2004 【4】黄震宇、温湿度控制系统设计[J]无锡广播电视大学，2008审查意见系（教研室）主任签字：年月日摘要 (5)1系统概述 (5)2 基于虚拟仪器温湿度监控系统 (6)2.1 设计目的 (6)2.2 设计思路 (6)3 VI的子程序框图的设计及设计过程 (6)3.1 数据采集的程序设计 (6)3.1.1 数值常量的设计 (6)3.1.2 数值符号的设计 (7)3.1.3 选择符号的设计 (7)3.2 湿度超限报警及其波形显示设计 (7)3.2.1比较符的设计 (7)3.2.2 湿度表盘的设计 (7)3.2.3 指示灯的设计 (7)3.2.4 波形图的设计 (7)3.2.5报警器的设计 (7)3.3 温度超限报警机器波形显示设计 (8)3.3.1圆形指示灯的设计 (8)3.3.2 温度计的设计 (8)3.4 湿度和温度数据显示的程序设计 (8)3.4.1 温湿度数据表格的设计 (8)3.4.2 文件路径创建的设计 (8)4 总程序框图 (9)5 VI前面板 (10)6程序调试数据结果 (11)7设计心得 (12)参考文献 (13)摘要虚拟仪器（virtual instrumention）是基于计算机的仪器。
基于虚拟仪器的温度监控系统焦运良ꎬ邢计元ꎬ岳㊀洋(华北计算机系统工程研究所ꎬ北京１０００８３)摘㊀要:虚拟仪器(ＶｉｒｔｕａｌＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔꎬＶＩ)是由美国ＮＩ公司所提出的新理念ꎬ即利用高度集成化的硬件模块ꎬ结合高效灵活的软件来完成各种测试㊁测量工作ꎮ课题采用虚拟仪器技术进行温度监控系统的搭建ꎬ利用实验室虚拟仪器工程工作台(ＬａｂｏｒａｔｏｒｙＶｉｒｔｕａｌＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＷｏｒｋｂｅｎｃｈꎬＬａｂＶＩＥＷ)编写上位机的程序ꎬ使其能够接收下位机发送来的温度信息数据ꎬ用户可以根据具体的需要和环境的变化自主调整温度阈值ꎮ虚拟仪器技术可以灵活高效地创建完全自定义的用户界面ꎬ模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成ꎬ标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求ꎬ从而实现对温度较为准确㊁平稳的监测与控制ꎮ关键词:虚拟仪器ꎻＬａｂＶＩＥＷꎻ温度监控ꎻ自主调控ꎻ灵活高效中图分类号:ＴＰ２７２㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀㊀㊀㊀㊀ＤＯＩ:１０.１９３５８/ｊ.ｉｓｓｎ.２０９６￣５１３３.２０１９.０５.０１７引用格式:焦运良ꎬ邢计元ꎬ岳洋.基于虚拟仪器的温度监控系统[Ｊ].信息技术与网络安全ꎬ２０１９ꎬ３８(５):８１￣８４.ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｖｉｒｔｕａｌｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔＪｉａｏＹｕｎｌｉａｎｇꎬＸｉｎｇＪｉｙｕａｎꎬＹｕｅＹａｎｇ(ＮａｔｉｏｎａｌＣｏｍｐｕｔｅｒＳｙｓｔｅｍＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＣｈｉｎａꎬＢｅｉｊｉｎｇ１０００８３ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:ＶｉｒｔｕａｌＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔ(ＶＩ)ｉｓａｎｅｗｃｏｎｃｅｐｔｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｂｙＮＩＣｏｍｐａｎｙｉｎｔｈｅＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓꎬｔｈａｔｉｓꎬｕｓｉｎｇｈｉｇｈｌｙｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｈａｒｄｗａｒｅｍｏｄｕｌｅｓꎬｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｅｆｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｆｌｅｘｉｂｌｅｓｏｆｔｗａｒｅｔｏｃｏｍｐｌｅｔｅａｖａｒｉｅｔｙｏｆｔｅｓｔｉｎｇａｎｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｗｏｒｋ.Ｔｈｅｓｕｂｊｅｃｔｕｓｅｓｖｉｒｔｕａｌｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｔｏｂｕｉｌｄｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍ.ＬａｂｏｒａｔｏｒｙＶｉｒｔｕａｌＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＷｏｒｋｂｅｎｃｈ(Ｌａｂ￣ＶＩＥＷ)ｉｓｕｓｅｄｔｏｗｒｉｔｅｔｈｅｐｒｏｇｒａｍｏｆｔｈｅｕｐｐｅｒｃｏｍｐｕｔｅｒꎬｓｏｔｈａｔｉｔｃａｎａｃｃｅｐｔｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｄａｔａｓｅｎｔｂｙｔｈｅｌｏｗｅｒｃｏｍ￣ｐｕｔｅｒ.Ｕｓｅｒｓｃａｎａｄｊｕｓｔｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｔｈｒｅｓｈｏｌｄｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｌｙａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｓｐｅｃｉｆｉｃｎｅｅｄｓａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｃｈａｎｇｅｓ.Ｖｉｒｔｕａｌｉｎ￣ｓｔｒｕｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｃａｎｆｌｅｘｉｂｌｙａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙｃｒｅａｔｅａｆｕｌｌｙｃｕｓｔｏｍｉｚｅｄｕｓｅｒｉｎｔｅｒｆａｃｅꎬｍｏｄｕｌａｒｈａｒｄｗａｒｅｃａｎｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔｌｙｐｒｏｖｉｄｅａｆｕｌｌｒａｎｇｅｏｆｓｙｓｔｅｍｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎꎬｓｔａｎｄａｒｄｈａｒｄｗａｒｅａｎｄｓｏｆｔｗａｒｅｐｌａｔｆｏｒｍｃａｎｍｅｅｔｔｈｅｎｅｅｄｓｏｆｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓａｎｄｔｉｍｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓꎬｓｏａｓｔｏａｃｈｉｅｖｅｍｏｒｅａｃｃｕｒａｔｅａｎｄｓｔａｂｌｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ＬａｂＶＩＥＷꎻｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇꎻａｕｔｏｎｏｍｏｕｓｃｏｎｔｒｏｌꎻｆｌｅｘｉｂｌｅａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｔ０㊀引言温度是表示物理冷热的物理量ꎬ温度监控的重要性体现在日常生活㊁医疗生物㊁工业生产㊁军事应用㊁科学研究等各个行业ꎮ课题利用虚拟仪器技术灵活高效的特点ꎬ以监控电脑机箱温度作为背景ꎬ并使用电机驱动风扇的方式来调控温度ꎮ区别于传统的温度检测系统ꎬ课题使用ＮＩ￣ｍｙＲＩＯ１９００作为核心控制器ꎬ使用ＬａｂＶＩＥＷ清晰流畅的图形化编程语言[１]编写上位机的程序ꎬ使用户可以直观监测到实时温度ꎻ并根据实际环境与具体需求ꎬ实时调整温度阈值ꎬ从而实现对温度准确㊁实时和平稳的控制ꎮ１㊀系统总体架构温度监控系统的总体结构如图１所示ꎮ课题所设计的系统采用ＮＩ￣ｍｙＲＩＯ１９００作为主要控制处理模块ꎬＬａｂＶＩＥＷ平台作为核心开发环境ꎬ使用单片机对传感器进行初始化设置和温度数据的处理ꎮ由ＬａｂＶＩＥＷ编写系统控制程序并将其加载至核心控制设备中[２]ꎮ核心控制设备完成与单片机温度采集系统的数据交互㊁控制降温执行器的运行并将实时数据传输至ＰＣꎮ系统的具体工作流程为:(１)单片机对传感器做初始化驱动ꎬ采集传感器温度数据ꎬ并做初步的数据处理ꎮ图１㊀温度监控系统总体结构图(２)单片机完成处理后将数据通过串口发送到核心控制模块(即嵌入式硬件开发平台)ꎮ(３)核心控制模块对数据进行最终处理ꎬ并且将处理结果发送至ＰＣꎬ呈现给用户ꎬ使用户可以调整系统的设置ꎮ(４)核心控制模块根据预先设定的程序算法对系统被控部分(执行器)发出指令ꎮ(５)执行器收到指令后开始运行ꎬ使系统完成对温度的检测和控制ꎮ２㊀系统的硬件设计系统的硬件部分由温度采集模块㊁核心控制模块和降温执行模块三部分组成ꎮ２.１㊀核心控制模块课题研究的是基于虚拟仪器的温度监控系统ꎬ所以核心控制模块使用ＮＩ公司研发的ＮＩ￣ｍｙＲＩＯ１９００嵌入式硬件开发平台进行搭建ꎮＮＩ￣ｍｙＲＩＯ１９００功能强大ꎬ其内嵌ＦＰＧＡ和ＡＲＭ®ＣｏｒｔｅｘＴＭ￣Ａ９处理器[３]ꎬ可以帮助用户快速完成复杂工程的处理ꎻ内嵌板载ＷｉＦｉꎬ支持无线网远程通信ꎻ具有丰富的外设资源ꎬ包括１０个模拟输出通道㊁６个模拟输入通道㊁音频Ｉ/Ｏ通道和高达４０条数字输入输出线ꎻ此外ꎬＬａｂＶＩＥＷ包含很多集成的函数ꎬ其针对ＮＩ￣ｍｙＲＩＯ１９００上的各种Ｉ/Ｏ接口提供经过优化设计的现成驱动函数ꎬ方便快速调用ꎮ２.２㊀温度采集模块温度采集模块是由ＤＳ１８Ｂ２０温度传感器和８９Ｃ５２单片机进行搭建ꎮＤＳ１８Ｂ２０是一款单总线数字温度传感器ꎬ它最小测量精度为０.０６２５ħꎬ具有极高的精度ꎻ数字量输出ꎬ操作简单ꎬ易与单片机通信[４]ꎮ测温范围是－５５ħ~＋１２５ħꎬ测量温度的分辨率为９位~１２位ꎬ用户可以根据具体需要自己进行选择设定ꎻ采用特殊的单总线接口结构ꎬ只需要一条接线就可以实现与微控制器的双向通信ꎻ具有负压特性ꎬ即电源正负极反接虽然不能正常工作ꎬ但也不会损毁芯片ꎮ８９Ｃ５２单片机在温度采集模块中的作用是对ＤＳ１８Ｂ２０温度传感器进行初始化设置ꎬ使其能正常工作ꎻ并且将传感器读到的温度数据换算成十进制的温度数值ꎬ然后将其发送到核心控制模块ꎬ以便核心控制模块对整个系统进行调控操作ꎮ２.３㊀降温执行模块降温执行模块由步进电机驱动风扇来完成ꎮ核心控制模块通过驱动模块与电机相连ꎬ通过ＮＩ￣ＭｙＲＩＯ１９００的ＰＷＭ端口控制电机ꎮ３㊀系统的软件设计核心控制设备采集机箱温度ꎬ上传至上位机控制平台ꎬ用户能通过上位机控制平台全程监控系统的运行并对必要参数进行修改ꎮ上位机程序流程图如图２所示ꎮ图２㊀上位机程序流程图在监控系统中软件需要完成的功能是:控制温度采集模块将测得的温度发送至ＮＩ￣ｍｙＲＩＯ１９００㊁控制ＮＩ￣ｍｙＲＩＯ１９００完成测量温度与预设温度的对比㊁控制ＮＩ￣ｍｙＲＩＯ１９００对温度对比结果产生响应ꎮ所以上位机控制程序由温度传输部分㊁温度对比部分㊁电机驱动和报警部分组成ꎮ３.１㊀温度传输部分通过ＵＡＲＴ串口将单片机读出并转换成ＡＳＣＩＩ码[５]的温度量值以字符串的形式读入ＮＩ￣ｍｙＲＩＯ１９００ꎻ调用 连接字符串 的函数ꎬ将每次读入的字符串反馈ꎬ使每个字符串可以被保存和显示ꎻ调用 截取字符串 函数ꎬ将每次读取的字符串进行截取ꎬ根据用户自行设定的截取起始位和截取长度ꎬ提取出用户需求的字符串内容并将其显示ꎻ调用 十进制数字字符串至数字转换 函数ꎬ将提取出的字符串转换为８字节长的双精度实数ꎬ即温度数值ꎮ这部分函数被嵌套在一个 ｗｈｉｌｅ循环 函数中ꎬ且循环终止条件为手动按钮ꎬ故用户可以根据实际情况自己选择开启或终止程序的运行ꎮ３.２㊀温度对比部分温度对比部分是系统软件设计的核心部分ꎬ用户根据具体需求自行设定系统启动温度㊁系统安全温度上限和系统高危温度三个温度线ꎬ然后将读取的实时温度分别与三个温度线做比较ꎮ如果实测温度高于启动温度ꎬ系统会驱动降温执行器开始运行ꎻ如果低于启动温度ꎬ则不会执行与后续温度线的比较ꎬ转而继续比较下一个实时温度与启动温度的大小ꎮ如果实测温度高于温度上限时ꎬ系统的危险指示灯会由绿变红ꎬ直到实测温度降低至低于温度上限ꎻ若实测温度高于系统高危温度ꎬ除了危险指示灯继续呈现红色之外ꎬ系统还会调用报警程序ꎬ产生报警铃声ꎬ直到温度降至低于系统高危温度ꎮ这部分函数被嵌套在平铺式顺序结构之中[６]ꎬ以便实时温度按三个温度线的顺序分别做比较并运行相应的响应程序ꎮ３.３㊀电机驱动和报警部分电机驱动和报警部分是系统的执行模块ꎮ通过调用ＬａｂＶＩＥＷ内部的ＰＷＭ模块ꎬ设定频率㊁占空比和接口[７]ꎻ程序运行时ꎬ指定接口所接的电机就会启动运行ꎮ电机的驱动程序嵌套在 条件结构 函数下运行ꎬ当温度比较结果为真ꎬ即实测温度大于某一温度线时ꎬ相应的电机就会开始工作ꎮ电机驱动部分共由四个电机组成ꎬ第一个电机当实测温度高于启动温度就立刻开始运行ꎻ第二个电机在实测温度达到温度上限与启动温度的中间点时开始运行ꎻ第三个电机将在实测温度达到温度上线时开始运行ꎬ第四个电机将在实测温度达到系统高危温度时开始运行ꎮ声音报警程序将在实测温度高于系统高危温度时被调用ꎬ播放报警铃声ꎬ其程序如图３所示ꎮ将此程序的地址和预设音频文件的地址融合成一个新地址ꎬ再与设备ＩＤ融合ꎬ调用系统 声音播放程序 的模块ꎬ警报铃声便会被播出ꎻ同样声音播出程序被嵌套在 ｗｈｉｌｅ循环 函数中ꎬ循环条件是布尔量按钮ꎬ用户可以自行选择关闭此程序ꎮ４㊀结论课题以计算机机箱温度的监控为背景ꎬ以虚拟仪器技术作为核心技术ꎬ以ＬａｂＶＩＥＷ作为核心程序开发环境ꎬ以ＮＩ￣ｍｙＲＩＯ１９００作为核心控制平台ꎬ以单片机和ＤＳ１８Ｂ２０温度传感器作为温度采集模块ꎬ以电机驱动风扇作为执行模块ꎬ利用电机运行带动风扇降低温度且温度降低会反作用于电机运行形成反馈控制[８]ꎬ使整个系统的温度被时刻监控且被控制在用户设定的温度上下浮动ꎬ实现了以下功能: (１)由单片机控制温度采集装置ꎬ能够准确地图３㊀声音报警程序采集电脑机箱内的温度ꎮ(２)通过串口通信ꎬ把采集到的温度传输到核心控制设备ꎮ(３)上位机可以接收下位机发送来的温度数据并显示给用户ꎬ用户可以根据需求修改温度阈值ꎮ(４)智能识别系统启动温度ꎬ只在温度高于正常温度时才运行控制器件ꎬ减少能源损耗ꎮ(５)具有报警功能ꎬ在实测温度高于危险值时系统能对外发出警报ꎬ提醒用户采取其他措施降温ꎮ(６)能够实现对温度较为准确㊁平稳的控制ꎮ虚拟仪器是测控技术领域新出现的一项具有划时代意义的技术ꎬ它将计算机技术与电子测量技术完美地融合在了一起ꎬ是一项具有广阔前景的电子仪器技术ꎮ随着微型计算机技术的发展程度日益深入ꎬ功能作用日益强大ꎬ虚拟仪器技术必将逐步取代以传统仪器为基点的测量与控制技术ꎬ成为主流的仪器仪表技术ꎮ参考文献[１]阮奇桢.我和ＬａｂＶＩＥＷ[Ｍ].北京:北京航空航天大学出版社ꎬ２００９.[２]邢进进ꎬ邵华ꎬ刘运潇.商用车混合动力总成试验台搭建[Ｊ].电子技术应用ꎬ２０１８ꎬ４４(７):８６￣８８. [３]孙秋野.ＬａｂＶＩＥＷ虚拟仪器程序设计及应用[Ｍ].北京:人民邮电出版社ꎬ２０１５.[４]赵建ꎬ李希文.传感器与信号调理技术[Ｍ].西安:西安电子科技大学出版社ꎬ２００８.[５]胡建.单片机原理及接口技术[Ｍ].北京:机械工业出版社ꎬ２０１０.[６]张金.ＬａｂＶＩＥＷ程序设计与应用[Ｍ].北京:电子工业出版社ꎬ２０１２.[７]克劳斯.电机原理及驱动分析[Ｍ].北京:清华大学出版社ꎬ２０１５.[８]杨友良.自动控制原理[Ｍ].北京:电子工业出版社ꎬ２０１１.(收稿日期:２０１９￣０３￣３１)作者简介:焦运良(１９８５－)ꎬ男ꎬ硕士ꎬ工程师ꎬ主要研究方向:基于纯国产化的控制系统的研究㊁工业控制ꎮ邢计元(１９８５－)ꎬ男ꎬ硕士ꎬ工程师ꎬ主要研究方向:工业控制ꎮ岳洋(１９９４－)ꎬ男ꎬ硕士研究生ꎬ主要研究方向:计算机科学与技术ꎮ。
毕业设计（论文）题目基于LabVIEW的温度监控系统设计摘要针对传统测温系统存在的若干问题，基于虚拟仪器技术，利用Lab VI EW 软件设计开发了温度测量系统将传感器测量到的数据通过数据采集卡采集到计算机．再利用虚拟仪器开发软件L a b VI E W 进行编程．向用户提供操作界面和显示界面，实现了温度的数据采集、传送、分析和显示，并向用户提供历史查询功能。
结果表明，系统结构简单、界面良好、易于操作，测量准确、稳定可靠、温度控制精度优于± 0 - 3 ℃．可以满足工业测试的需要。
关键词：虚拟仪器；L a b VI EW；软件设计；温度测量。
AbstractI n v i e w o f t r a di t i o na l t e mpe r a t ur e me a s u r e me nt e x i s t e n c e ce r t a i n qu e s t i o ns ，us i ng o f La bVI EW s o f t wa r e，t he t e mp e r a t u r e me a s u r i n g s y s t e m b a s e d o n v i r t u a l i n s t r u me n t t e c h n i q u e i s d e s i g n e d ．I t c a n r e a l i z e t h e d a t a a c q u i s i t i o n o f t e mp e r a t u r e a s we l l a s d a t a t r a n s mi s s i o n，a n a l y s i s a n d d i s p l a y ，wi t h t h e d e v e l o p me n t s o f t w a r e o f v i r t u a l i n s t r u me n t s La b VI EW ，s e n s o r s ，d a t a a c q ui s i t i o n s a nd S O o n，i n a dd i t i o n t o p r o v i d e u s e r s wi t h hi s t o r ic d a t a i nq ui r e ．Ex pe r ime n t a l r e s ul t s s ho w t h a t t h e s y s t e m i s s i mp l e，g o od i nt e r f a c e，e a s y o pe r a t i on，me a s ur e me n t a c c u r a c y，s t a bl e，t e mp e r a t ur e c o n t r o l a c c u r a c y i s b e t t e r t ha n±0．3℃ t o me e t t he ne e d s o f i ndu s t r i a l t e s t ．Ke y word：v i r t u a l i n s t r u me nt ；La bVI EW ；s o f t wa r e d e s i g n；t e mpe r a t u r e me as u r in g第1章绪论1.1 课题研究的意义及现状温度是机械工业生产和科学研究实验中的一个非常重要的参数，许多系统的工作都是在一定的温度范围内进行的，需要测量温度和控制温度的场合及其广泛。
