完整版基于虚拟仪器的温湿度测控系统设计毕业论文.docx

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完整版基于虚拟仪器的温湿度测控系统设计毕业论文

密级:

武汉东湖学院本科毕业论文

基于虚拟仪器的温湿度测控系统设计

院（系）名称：

机电工程学院

专业名称：

电气工程及其自动化

学生姓名：

指导老师：

二O一四年五月

BACHELOR'SDEGREETHESIS

OFDONGHUCOLLEGEOFWUHANUNIVERSITY

TEMPERATUREANDHUMIDITYMEASUREMENTANDCONTROLSYSTEMDESIGNBASEDONVIRTUALINSTRUMENT

College:

Mechanicalandelectricalengineeringcollege

Subject:

ElectricalEngineeringAndAutomation

Name:

Directedby:

May2014

郑重声明

本人呈交的学位论文是由本人在导师的精心指导下，独立学习、研究、设计出来的成果，论文中的所有文字、数据、图片资料、表格真实可靠，都由本人亲自撰写。

据本人所知，论文中除文中已经注明引用的内容外，不包含他人享有著作权的内容。

对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，都已经在文中以明确的方式标明。

本学位论文的知识产权归属于培养单位。

本人签名：

日期：

摘要

随着计算机技术快速发展和普及，现代测控技术水平也逐步提高中，为了满足不同领域的测控要求，传统的温湿度测控仪器早已不能完全胜任现代温湿度测控领域的技术要求，因此对温湿度测控技术的迫切提升也是现今温湿度测控技术领域中的一大新课题。

在现代温湿度测控领域中，基于虚拟仪器的温湿度测控技术是目前最为流行、应用最为广泛的一项基于计算机的技术发展而来的测控技术。

基于虚拟仪器的温湿度测控系统通过用户自己定义来设计满足自己需要的产品，从而应用广泛，更为突出的是，虚拟仪器的温湿度测控技术可以突破传统温湿度测量仪器的数据分析、处理、表达、传递和存储等方面的限制，从而具备传统温湿度测量仪器无法具备的功能。

鉴于虚拟仪器这门技术编程容易、可操作性强、易于实现等优点，设计一个基于虚拟仪器的温湿度测控系统，用来实现对农业大棚、培养箱等模拟环境中的温度值和湿度值的实时测量，并还能实现对测控对象的中的温湿度实时曲线显示，还能实现温湿度超限报警指示和采集的温湿度的最大值、最小值、平均值的统计。

关键词:

温湿度的测量;温湿度的报警;虚拟仪器

ABSTRACT

Alongwiththecomputertechnologyrapiddevelopmentandpopularization,themodernmeasurementandcontroltechnologyhasalsoimproved,inordertomeettherequirementsofdifferentareasofmeasurementandcontrol,thetraditionaltemperatureandhumiditymeasurementandcontrolinstrumentsalreadyqualifiedinthefieldoftemperatureandhumiditymeasurementandcontroltechnologycannotbecompletely,sourgentpromotionoftemperatureandhumiditymeasurementandcontroltechnologyisnowadaysanewtopicinthefieldoftemperatureandhumiditymeasurementandcontroltechnology.Inthemodernfieldoftemperatureandhumiditymeasurementandcontrol,temperatureandhumiditymeasurementandcontrolbasedonvirtualinstrumenttechnologyiscurrentlythemostpopular,themostwidelyusedacomputer-basedtechnologydevelopmentofmeasurementandcontroltechnology.Temperatureandhumiditymeasurementandcontrolsystembasedonvirtualinstrumentbytheuser'sowndefinitiontodesignproductstosatisfyhisneeds,whichismoreoutstanding,widelyusedfortemperatureandhumiditymeasurementandcontroltechnologyofvirtualinstrumentcanbreakthroughthetraditionaltemperatureandhumiditymeasuringinstrumentofdataanalysis,processing,expression,transferandstorage,etc,whichhavethefunctionofthetraditionaltemperatureandhumiditymeasuringinstrument.

Inviewofthevirtualinstrumenttechnologyprogrammingeasily,strongoperability,theadvantagesofeasytoimplement,todesignatemperatureandhumiditymeasurementandcontrolsystembasedonvirtualinstrument,usedtoimplementthesimulationenvironment,suchasagriculturalgreenhouses,incubatortemperatureandhumidityinthevalueofrealtimemeasurement,andalsocanrealizerealtimecurvedisplayobjectformeasurementandcontroloftemperatureandhumidity,temperatureandhumiditycanalsorealizetransfinitealarmindicatorandthetemperatureandhumidityoftheacquisitionofmaximum,minimum,averagestatistics.

Keywords：

Temperatureandhumidity,virtualinstrument

目录

摘要I

AbstractII

第1章绪论1

1.1选题的背景与意义1

1.1.1选题的背景1

1.1.2选题的意义1

1.2国内外的研究现状与发展趋势1

1.2.1国内外的研究现状1

1.2.2发展趋势1

1.3选题的目的2

1.4本设计的研究内容3

第2章虚拟仪器LABVIEW4

2.1虚拟仪器的概念4

2.2虚拟仪器的构成与特点4

2.2.1虚拟仪器的构成4

2.2.2虚拟仪器的特点5

2.3LabVIEW概述5

第3章测控系统的总体设计6

3.1测控系统的技术指标6

3.1.1温度测量6

3.2.1湿度测量6

3.2测控系统的设计原理6

3.3测控系统的功能6

3.4测控系统的总体结构框架图7

第4章测控系统的硬件设计8

4.1温度传感器的选择8

4.2湿度传感器的选择9

4.3信号调理电路9

4.4数据采集卡10

4.5系统硬件原理图10

第5章测控系统的软件设计11

5.1前面板设计11

5.2程序图设计12

第6章测控系统的调试14

6.1温、湿度测量值的读取及其相应曲线的绘制14

6.2温、湿度最大值、最小值、平均值的统计14

6.3温、湿度的超限报警及上、下限值的设置15

结论19

参考文献20

致谢21

第1章绪论

·1.1选题的背景与意义

·1.1.1选题的背景

伴随着现代检测技术的发展，以虚拟仪器软件LabVIEW为平台的测控技术也在检测技术领域中占有重要的地位。

因此基于虚拟仪器的温湿度测控系统成为了测控系统的一大新课题。

以前的测控系统的实现大都是采用仪器仪表来实现的，将软件应用到测试领域中还不是很多，并且所用到的软件大部分是固化的，一般由厂家来定义、设置，其功能和功能用户是无法更改的，所以早已不能满足有些检测技术领域的要求。

然而基于虚拟仪器的测控系统不但满足传统仪器所不能达到的要求外，还能在检测方面提高了效率与精确度，不仅易于实现，还便于硬件维修、功能扩展、软件升级。

·1.1.2选题的意义

日常生活中的很多方面都与湿度和温度息息相关。

农业领域中，农作物的生长需要适宜的温度与湿度；贵重书籍的存放不但需要适宜的温度，还也不能处于一定的湿度之中；烟花鞭炮仓库中的成品既不能受潮，也不能太干燥，受潮后影响产品的质量，太干燥则会引发爆炸，造成严重的后果；科研领域中的培养箱也离不开温度与湿度这些参数。

温度和湿度在社会的方方面面中都是不可或缺的技术参数。

因此，对温湿度的测控显得十分重要。

·1.2国内外的研究现状与发展趋势

·1.2.1国内外的研究现状

基于虚拟仪器的测控技术最早来源于国外，因此国外对这门技术的研究早已成熟。

该技术最早形成于20世纪70年代，原先测量采用的是模拟式的组合仪表，利用收集到的现场信息来实现指示、记录、控制。

后来随着技术的发展，在这基础上出现了由计算机技术与多种基础学科紧密结合的现代仪器仪表技术，这些技术冲破了传统仪器的概念，电子测量仪器的功能和作用更是发生了质的变化，正是在这种背景下美国国家仪器公司提出了虚拟仪器这一名词。

美国作为虚拟仪器的诞生国家，也是全球最大的虚拟仪器制造国，在国际市场上竞争优势是十分明显的，其生产研发的虚拟仪器设备种类丰富，技术上达到前所未有的水平。

随着社会发展的需要，这种技术在全球也跟着得以发展，并逐渐达到成熟，形成一种新的产业。

我国虚拟仪器技术是从外国引进，在这方面的研究稍微晚些，，通过多年的学习与研究，我国的虚拟仪器技术也逐渐成熟，开始形成了我们自己国家特色的产品，随着社会经济的发展以及科学技术的提高，虚拟仪器技术也正朝着满足社会需要的方向发展，开始形成具备多种测控功能的测控技术。

伴随着计算机技术的应用与发展，虚拟仪器也正快步发展着，逐渐进入广大人们的视眼中，在人们的生产生活着扮演着重要角色。

我国的虚拟仪器技术还有很大的研发潜力与广阔的市场空间。

·1.2.2发展趋势

温湿度测控系统主要用于检测和监督相应测控环境的的温度和湿度。

对于温度传感器，早期的温度检测主要采用仪器仪表来实现检测功能，