基于虚拟仪器大棚温度检测控制系统基于虚拟仪器大棚温度检测控制系统.docVIP

期末考试设计项目报告 课程名称： 测控技术应用 项目名称： 温度测控项目 班 级： 姓 名： 学 号： 小组成员： 指导教师： 日 期： 期末考试设计项目信息表 项目名称 温度测控项目 考试时间 指导教师 成绩 目的 测控技术应用，自己选题完成测控系统的搭建和调试； 任务要求 明确测控系统的构成； 测控参数定义与参数范围； 测控系统的搭建； 测控系统调试与实现； 设备材料 LabVIEW 2011软件； Next Board 软件和硬件平台； 6221数据采集卡； 相关传感器等硬件； 评语 指导教师签名 日期 测控技术应用期末考试设计项目报告 概述 1.1 引子 设计“蔬菜大棚温度控制系统” （2）要求： 设计一个模拟蔬菜大棚温度控制系统，实现如下功能： 1.采集大棚内的温度信号，与温度上限值进行比较，高于上限温度打开窗户，给大棚降温；低于上限温度，关闭窗户。 2.当窗户开启时，红色指示灯点亮，窗户关上时，绿色指示灯点亮。 3.要求在运行VI时，程序进入等待状态，当点击前面板上的“开始”按钮，系统开始进行温度测控；当点击前面板上的“停止”按钮，测控系统停止工作，将所有的硬件通道清零并释放；当有错误时停止运行VI。 4.在实现上述功能的同时，还要在前面板上进行实时温度显示、温度变化趋势图显示、高温报警指示等。 1.3 项目设计所需器材 硬件：extboard实验平台、NI PCI-6221数据采集卡、nextsense_03 （RTD热电阻模块） extboard实验平台nextboard平台模槽位上软件平台LabVIEW（8.5以上版本）、nextpad 第2章 系统前面板设计 2.1 项目设计说明 前面板设计 在前面板要设计温度测控的人机交互界面、进行资源配置和参数设置以及系统简介等内容，因此应使用3个选项的选项卡，把各分内容分别放置在不同的选项卡中，如图1 所示。 图1 前面板 第3章 系统功能实现 3.1 各部分细节分析 LabVIEW中的模拟信号采集： 本教程中，程序开发都是基于LabVIEW软件开发环境，（包括大家使用的nextpad平台， 也是基于LabVIEW软件平台开发的。）后续教程中，不再重复提及LabVIEW软件，编写程序，即指LabVIEW程序编写。 LabVIEW软件是NI公司的明星产品，NI公司的硬件产品，都提供基于LabVIEW的软件驱动。Nextboard硬件平台即提供专用的LabVIEW驱动，也可以直接使用数据采集驱动DAQmx来编程。在前面的基础实验中，编程全部基于DAQmx驱动。综合实验中，会讲解如何使用nextboard的驱动编写程序。（鼓励学生学习掌握DAQmx的编程方式，在未来的科研或是工作中，DAQmx的编程模式更加通用。Nextboard驱动也是基于DAQmx驱动完成的。） 本实验系统中使用数据采集设备采集模拟信号。故，重点描述模拟信号采集线程。如下图所示，为模拟信号连续采集线程。 3.1.1信号采集函数选板（DAQmx） 如下图所示，为信号采集函数选板。左下角为DAQ助手，该助手可以非常便捷的配置数据采集程序，对于初学者而言，可以迅速搭建实验软件平台。若编写系统或是大型项目，不推荐使用该VI。推荐使用选板上面两排VI做程序编写。可以有效提供程序的运行效率。（VI全称Virtual Instrument，在LabVIEW软件环境中，特指使用LabVIEW编写的程序，一个程序称为一个VI。） 3.1.2模拟信号采集线程 LabVIEW中编写信号采集线程，主要有如下几大部分： 配置资源 – 时钟设定 - 开始采集 - 读/写操作 - 关闭资源 如下图所示，包含了上述五个步骤，若是连续信号采集，则将‘读/写操作’这个步骤放置于while循环结构中。 在配置硬件资源时，需要设定硬件连接信号的物理通道是哪一个AI通道，需要设定采集信号的信号电压范围（最大值、最小值），需要设定信号的采样模式，本系统中使用的是差分模式。选用该模式，是因为nextboard上的实验模块，硬件资源已经内部路由好，使用的采集模式为差分方式（differential）。 使用差分模式，每路信号用两个AI通道做信号连接，信号正负两端分别和AI（n）和AI（n+8