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第一章 绪论1.1 虚拟仪器概述测量仪器发展至今，大体经历了四代历程，即模拟仪器、分立元件式仪器、数字化仪器和智能仪器。
由于微电子技术、计算机技术、通信技术、网络技术的高度发展及其在电子测量技术与仪器上的应用，新的测试理论、新的测试方法、新的测试领域以及新的仪器结构不断出现，在许多方面已经突破了传统仪器的概念，电子测量仪器的功能和作用已经发生了质的变化，其中计算机处于核心地位，计算机软件技术和测试系统更紧密地结合成一个有机整体，导致仪器的结构、概念和设计观点等也发生了突破性的变化。
在这种背景下，美国国家仪器公司（National Instruments）在20世纪80年代最早提出虚拟仪器（Virtual Instrument）的概念，同时推出了用于虚拟仪器开发的工程软件包LabVIEW。
NI公司宣称“The Software is the Instrument”，即“软件就是仪器”。
在这里，计算机是虚拟仪器的核心设备，该仪器的功能是通过软件仿真实现的。
它将传统仪器由硬件电路实现的数据分析处理与显示功能，改由功能强大的计算机来执行，所以计算机是其核心；当计算机与适当的I/O接口设备配置完毕，虚拟仪器的硬件平台就被确定，此后软件就成为仪器的关键部分，这也是“软件就是仪器”之说的来由。
这意味着只要按照测量原理，采用适当的信号分析技术与处理技术，编制某种测量功能的软件就可构成该种功能的测量仪器。
虚拟仪器的出现是仪器发展史上的一场革命，代表着仪器发展的最新方向和潮流，对科学技术的发展和工业生产的进步将产生不可估量的影响，同时对改善高校实验教学仪器设备，提高教学质量也是一个福音。
LabVIEW（Laboratory Virtual instrument Engineering）是一种图形化的编程语言，它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据采集和仪器控制软件。
利用它可以方便地建立自己的虚拟仪器，其图形化的界面使得编程及使用过程都生动有趣。
仪器仪表行业智能化仪器仪表开发方案第一章智能化仪器仪表概述 (3)1.1 智能化仪器仪表的定义 (3)1.2 智能化仪器仪表的分类 (3)1.3 智能化仪器仪表的发展趋势 (3)第二章智能化仪器仪表开发流程 (4)2.1 需求分析 (4)2.2 设计与选型 (4)2.3 软件开发 (4)2.4 系统集成与测试 (5)第三章智能传感器技术 (5)3.1 传感器概述 (5)3.2 智能传感器原理 (5)3.2.1 信号采集 (5)3.2.2 信号处理 (6)3.2.3 信号传输 (6)3.3 智能传感器设计 (6)3.3.1 传感器选型 (6)3.3.2 微处理器选型 (6)3.3.3 通信模块设计 (6)3.3.4 软件开发 (6)3.4 智能传感器应用 (6)3.4.1 工业自动化 (6)3.4.2 环境监测 (6)3.4.3 医疗健康 (7)3.4.4 智能家居 (7)3.4.5 无人驾驶 (7)第四章数据采集与处理技术 (7)4.1 数据采集原理 (7)4.2 数据预处理 (7)4.3 数据分析方法 (7)4.4 数据可视化 (8)第五章通信与网络技术 (8)5.1 通信原理 (8)5.2 网络技术 (8)5.3 通信协议 (8)5.4 网络安全 (9)第六章智能控制技术 (9)6.1 控制系统概述 (9)6.2 智能控制原理 (9)6.3 智能控制算法 (9)6.4 智能控制应用 (10)第七章人机交互技术 (10)7.1 人机交互概述 (10)7.2 交互界面设计 (10)7.3 交互方式 (11)7.4 用户体验 (11)第八章软件开发与集成 (11)8.1 软件开发流程 (11)8.1.1 需求分析 (11)8.1.2 设计阶段 (12)8.1.3 编码实现 (12)8.1.4 调试与优化 (12)8.2 软件架构设计 (12)8.2.1 模块划分 (12)8.2.2 接口定义 (12)8.2.3 技术选型 (12)8.3 软件集成 (12)8.3.1 硬件集成 (12)8.3.2 软件模块集成 (12)8.3.3 系统集成 (13)8.4 软件测试 (13)8.4.1 单元测试 (13)8.4.2 集成测试 (13)8.4.3 系统测试 (13)8.4.4 验收测试 (13)第九章智能化仪器仪表测试与验证 (13)9.1 测试方法 (13)9.2 测试设备 (14)9.3 测试流程 (14)9.4 验证与评估 (14)第十章智能化仪器仪表发展趋势与展望 (15)10.1 技术发展趋势 (15)10.1.1 高精度与高稳定性 (15)10.1.2 网络化与云计算 (15)10.1.3 智能诊断与预测性维护 (15)10.1.4 跨平台与兼容性 (15)10.2 市场前景分析 (15)10.2.1 市场规模 (15)10.2.2 市场竞争格局 (15)10.2.3 市场趋势 (15)10.3 行业挑战与机遇 (15)10.3.1 挑战 (16)10.3.2 机遇 (16)10.4 发展策略与建议 (16)10.4.1 提高研发投入 (16)10.4.2 拓展市场渠道 (16)10.4.3 优化产品结构 (16)10.4.4 加强人才培养 (16)第一章智能化仪器仪表概述1.1 智能化仪器仪表的定义智能化仪器仪表是指集成了现代电子技术、计算机技术、通信技术、传感技术及人工智能等先进技术的测量和控制设备。
内蒙古科技大学智能仪表综合训练设计说明书题目：带有实时曲线的温湿度监测系统学生姓名：xx学号：xx专业：测控技术与仪器班级：xx指导教师：xx由于生产及生活的需要，经常需要对环境中的温湿度进行监测及显示。
液晶是现代电子产品中使用越来越多的一种显示器件，液晶不但用来显示各种文字,还可以动态的显示各种图案及画面。
本设计是一个基于单片机STC89C52的温湿度检测及显示装置。
该装置由温湿度检测模块、液晶显示模块、键盘输入模块及声光报警模块四部分组成，本设计检测模块采用技术成熟的DHT11作为测量温湿度的传感器；控制系统芯片采用功能强大、价位低廉的AT89C52单片机；显示系统采用大屏幕的QC12864B液晶显示屏。
整个电路采用模块化设计，由主程序、DHT11温湿度转换的驱动程序、显示子程序等模块组成。
DHT11温湿度传感器数字信号经单片机综合分析处理，实现温湿度显示以及曲线绘图各种功能。
由本设计课题做成的温湿度检测系统结构简单、价格便宜、量程宽，具有较高的可靠性、安全性及实用性。
关键字：温湿度；STC89C51单片机；12864；DHT11第一章绪论1.1 研究背景随着计算机技术的发展,基于微处理器的智能仪表已成为仪表的主体。
越来越多的智能仪表采用图形点阵液晶模块,液晶显示模块提供了丰富灵活的显示内容 ,更符合人性化的特点。
智能仪表的功能是否强大、用户操作性是否方便 ,都必须通过界面友好的外观和可操作性来体现。
可见,人机界面是智能仪表开发中的主要环节,在开发的工作量中占了很大的比例。
目前已有很多文献对液晶显示技术、图形用户界面设计作了研究。
1.2 液晶概述某些固体物质在一定条件下会呈现液态晶体状态,这种状态既不同于各向同性的液体,也不同于在三维空间分子完全规则排列的固体晶体,但又具有液体的流动性、连续性和分子排列的有序性。
这种处于液体和晶体之间过渡相态的物质称为液晶。
液晶分为热致液晶和溶致液晶。
前者是物质在某一温度范围内呈现液晶状态,后者是物质溶于水或有机溶剂而形成的。
仪器仪表与自动化技术作业指导书第一章仪器仪表概述 (2)1.1 仪器仪表的定义及分类 (2)1.1.1 定义 (2)1.1.2 分类 (2)1.2 仪器仪表的发展历程 (3)1.2.1 传统阶段 (3)1.2.2 数字阶段 (3)1.2.3 智能阶段 (3)1.3 仪器仪表在自动化技术中的应用 (3)1.3.1 工业自动化 (3)1.3.2 技术 (3)1.3.3 智能家居 (3)1.3.4 医疗领域 (3)第二章传感器技术 (4)2.1 传感器的基本原理 (4)2.2 常用传感器的类型与特点 (4)2.3 传感器在自动化系统中的应用 (4)第三章执行器技术 (5)3.1 执行器的分类及工作原理 (5)3.1.1 执行器的分类 (5)3.1.2 执行器的工作原理 (5)3.2 常用执行器的功能特点 (6)3.2.1 电动执行器功能特点 (6)3.2.2 气动执行器功能特点 (6)3.2.3 液压执行器功能特点 (6)3.2.4 电磁执行器功能特点 (6)3.3 执行器在自动化系统中的应用 (6)第四章测量与控制仪表 (7)4.1 测量仪表的基本原理 (7)4.2 控制仪表的工作原理 (7)4.3 测量与控制仪表在自动化系统中的应用 (8)第五章自动化系统设计 (8)5.1 自动化系统的基本组成 (8)5.2 自动化系统设计原则 (8)5.3 自动化系统设计流程 (9)第六章现场总线技术 (9)6.1 现场总线的基本概念 (9)6.2 常用现场总线协议 (10)6.3 现场总线在自动化系统中的应用 (10)第七章工业控制系统 (11)7.1 工业控制系统的基本组成 (11)7.2 工业控制系统的类型与特点 (11)7.3 工业控制系统的应用案例 (12)第八章工业网络与通信 (12)8.1 工业网络的分类及特点 (12)8.2 工业通信协议与标准 (13)8.3 工业网络在自动化系统中的应用 (13)第九章仪器仪表与自动化技术的安全与维护 (14)9.1 仪器仪表与自动化系统的安全措施 (14)9.1.1 设计安全 (14)9.1.2 设备选型安全 (14)9.1.3 系统安装与调试安全 (14)9.1.4 运行安全 (15)9.2 仪器仪表与自动化系统的维护策略 (15)9.2.1 预防性维护 (15)9.2.2 故障维修 (15)9.2.3 优化维护 (15)9.3 故障诊断与处理 (15)9.3.1 故障诊断 (15)9.3.2 故障处理 (16)第十章发展趋势与展望 (16)10.1 仪器仪表与自动化技术的发展趋势 (16)10.2 面临的挑战与机遇 (16)10.3 未来发展方向与展望 (17)第一章仪器仪表概述1.1 仪器仪表的定义及分类1.1.1 定义仪器仪表是用于测量、控制、监测、分析各类物理量、化学量和其他非电量参数的设备或系统。
