基于Labview的温度控制器的设计详解VIP专享VIP免费

基于LabView的温度控制器的设计背景随着科学技术的进步，计算机计术、仪器技术和通信技术等在各个领域得到越来越广泛的应用。传统的电子测量仪器由于其功能单一、体积庞大，已经很难满足实际测量工作中的需求，由此在80年代末期虚拟仪器技术应运而生。与传统仪器相比，虚拟仪器具有功能更丰富、处理速度更快、可充性更好的优点。作为计算机技术和现代仪器技术相结合的产物，实现了在传统测试理论和测量方法上的革命性突破。LabView由面板、流程方框图、图标/连接器组成。其中，面板是用户界面，流程方框图是虚拟仪器源代码，图标/连接器是调用接口。流程方框图包括输入/输出（I/O）部件、计算部件和子虚拟仪器部件，它们用图标和数据流的连线表示。这里利用LabVIEW作为语言开发平台．设计系统软件．并利用计算机串口与下位机串行通讯，实现温度的实时测量与控制。虚拟仪器包括硬件和软件两个基本要素。其中，硬件的功能是获取被测试的物理信号，提供信号传输的通道。在本设计中，所需要模拟的是温度信号，温度信号主要由电压信号提供。另外，虚拟仪器的硬件技术以GPIB、PXI等先进的计算机接口总线的发展为发展标志。GPIB、PXI接口是早期比较流行的接口，随着虚拟仪器技术的发展，现在使用比较广泛的接口是DAQ、PXI和LXI。本次设计中用到的就是DAQ仪器。仪器上需要我们了解运用的，是位于仪器上左上角的电位器。调节电位器时，电压信号也会在一定范围内浮动，这对我们的设计起到一定的作用。基于LabView的温度控制器的设计，首先由集成温度传感器AD590产生的温度-电压信号输入到采集卡AI端，其次，由于本次课设只是运用有电压值模拟一个温度值，就在采集卡的输入端送给LabView一个5V的电压，通过传输到软件电路中，加以处理再进行应用。最后，通过前面板和程序框图的设计，完成设计要求。I基于LabView的温度控制器的设计1设计思路1.1数据的采集我们的设计题目即为温度控制，需要对温度值进行设定、测量和显示，所以首先我们应该从对温度值的采集入手，即数据的采集。1.1.1传感器传感器就是内部程序跟外界沟通的门户,负责把外界的各种物理信息,如光、压力、温度、声音等物理信号变成电信号。在实际的温度测量中,我们的目的是将温度变化转换为对应的电信号变化,这就需要用到一种温度传感器。在本次设计中，我们应用到的是电压信号模拟出的温度值,所以传感器部分在设计中没有得到具体体现,但这部分是设计中必需要考虑的。通过考虑到从传感器出来的信号要经过放大、隔离、滤波等，如果这样去设计的话会很麻烦，在设计中我就选用了一款集成温度传感器AD590，因为集成温度传感器本身就包括了放大、隔离、滤波等功能，在设计过程中不用那么繁琐。所以在此基础上，我们只需将传感器的功能理解即可。1.1.2数据采集卡在了解了传感器的功能后，我们需要知道的是如何将数据从传感器传输到计算机中，这个媒介即为在设计中起到枢纽作用的——数据采集卡。从传感器出来的信号接到数据采集卡的输入端，然后再通过数据采集卡的A/D通道连接至计算机中去。数据采集卡接收到的是一个模拟电压量，但是经过它的A/D通道后，计算机接收到的就是一个数字量，转换为数字量后，我们就可以方便地对它进行控制了。-1-基于LabView的温度控制器的设计1.2软件功能的实现软件功能即为本次设计的核心，要达到设计要求，主要看的就是此阶段的设计。我们通过对前面的介绍，了解到一个VI程序由前面板和程序框图组成。又有上学期对虚拟仪器的学习，我也知道，在考虑构建软件系统时，第一步即要由前面板入手，进行大体布局，理清思路，然后再创建程序视图，进一步对整个软件系统进行设计和操作。1.2.1前面板的设计在设计前面板时，由于要使外界采集来的温度真是的显示在观察者面前，所以在进行LabView的软件编程时，就需要将外界时时变化的温度与一个数据显示控件相连，这样我们就可以从前面板上读出此时此刻测得的温度了。另外，要求中提到要通过波形图表来观察温度的变化趋势，那么在连接显示控件时，就应该不要忘记安置所需要的波形显示控件。使数据更直观更清晰的表现在我们的眼前。1.2.2程序框图的设计程序框图是整个设...