LABVIEW温度计设计与数码显示.pdfVIP

实验三、温度计设计与数码管显示 一、实验目的 ： 1、掌握温度测量的硬件设计方法。 2、掌握运用 LabVIEW 软件设计温度计的编程方法。 3、掌握温度值在数码管上实时显示的 LabVIEW 编程方法 。 二、实验设备 实验主机箱、数码管显示模块、 下位机模块、温度测量模块（温度传感器 (PT100) 已装在模块上） 三、实验原理： 1、硬件描述 1.1 温度计设计硬件 电阻式温度检测器是一种物质材料做成的电阻， 它会随温度的上升而改变电 阻值，如果它随温度的上升而电阻值也跟着上升就称为正电阻系数， 如果它随温 度的上升而电阻值反而下降就成为负温度系数。 PT100 温度传感器是一种以铂金（ Pt）作成的电阻式温度检测器，属于正电 阻系数，其电阻和温度变化关系式为： R 0 (1 T ) 其中 =0.00392， R o 0 =100 （在0 C 的电阻值），T 为摄氏温度， 因此铂金做成的电阻式温度检测 R 器又称为 PT100. 本实验中温度计的测温电路采用典型的铂电阻电桥电路，后级采用差分放大 电路。 1.2 数码管显示硬件 本实验“数码显示模块”的显示电路由 6 个共阴极 LED数码管和 6 个串 / 并 移位寄存器芯片 74LS164芯片将串行送入的数据转换成并行数据，占用的 I/O 口较少，所以在静态显示中经常用到， 每个芯片的并行输入作为 LED数码管的显 示段码；显示控制输入只有两个信号，它们是串行数据线 DIN 和移位信号 CLK。 此实验中采用 8 位单片机的 P2.0 控制串行数据线 DIN，P2.0 控制移位信号 CLK。 单片机通过计算机串口进行通信， LabVIEW软件通过串口通信节点对计算机串口 进行读写。 2、前面板设计 前面板包含一个温度计、温度计显示框、报警指示灯、停止运行按钮、数字 显示框。其中报警指示灯的作用是： 当温度上升超过某一温度值 （本实验设定为 65o C ）时，报警指示灯亮（变红） ，表明已加热到最高点了，不需要继续加热。 温度计显示框显示当前温度值， 但只显示到小数点后一位， 而数码管显示框能显 示到小数点后四位。前面板图如下所示： 3、程序框图设计 3.1 温度计设计 测温电路输出的电压信号通过数据采集卡 A/D 转换器转换成数字信号，保 存在数据采集卡数据缓存中，再由 USB 通信电缆将数据传送到计算机内存中以 数组的形式保存下来，实验程序通过调用数据采集卡程序驱动库（ USB2005.llb) 数据采集节点： CreateDevice.vi、InitDeviceAD.vi 、ReadDevice.vi、 ADDataTransform.vi 、ReleaseDevice.vi进行采集数据，然后再调用 LabVIEW 功 能模块中的数据处理分析节点处理采集到的数据， 并将处理后的数据以温度的形 式显示到前面板上。 温度升温输出电压（ U/V ）、降温输出电压（ U/V ）、平均输出电压（ U/V ）、 温度 （T/ O C ）、升温输出电压 （U/V ）、降温输