1、目录v设计意义与目的v设计内容v主体设计部分v结论与展望v致谢设计意义目的v随着气象事业的逐步发展,气象要素的数据测量也步入自动化。温度和湿度是两个重要环境参数,直接影响到粮食的储存,因此有必要对其进行时时的监测,本设计借助虚拟仪器技术的易开发、灵活性强和使用方便等优点,将其和传统测量系统结合起来,基于LabVIEW 软件设计出可以采集1路温度和1路湿度信号的温湿度监测系统,具有温湿度数据显示、波形显示、温湿度超限报警等功能,并且操作简单。 设计内容设计内容 基于基于LabVIEW粮仓温湿度的监测系统粮仓温湿度的监测系统 为了能够实现温湿度监测系统所提出的各项具体的各项功能,可以将整个系统分解
2、为上位机和下位机两个部分:上位机 为装有LabVIEW软件的PC机,下位机为采集卡及外围电路组 成的小系统。两个部分是通过RS-485串口进行通信的。其中 下位机部分主要完成温湿度信号的采集以及温湿度数据的输 出;上位机部分完成对硬件的驱动,温湿度数据显示、数据存 储、温湿度超限报警等功能。 主体设计部分v粮仓温湿度的监测系统器件的选择 温度传感器选择DS18B20 湿度传感器选择HS1101 利用数据采集卡采集温湿度数据 数据采集卡与PC之间利用RS485串口连接。主体设计部分v下位机部分 湿度传感器把被测量的物理量转换为电量;信号调理电路对传感器转换的电信号进行滤波等预处理;数据采集卡采集
3、信号调理电路的电信号,转换成计算机能处理的数字信号;通过数据采集卡驱动程序,通过RS-485接口把将数字信号读入计算机。主体设计部分v上位机部分 利用LabVIEW编写上位机的监测界面。实现温湿度数据的图表显示、数字显示、温湿度超限报警、数据存储功能。主体设计部分v登陆界面主体设计部分v显示界面主体设计部分v总程序框图主体设计部分v数据采集程序框图主体设计部分 首先利用DAQ Assistant将信号从硬件采集到软件程序中,然后由示波器在前面板显示出信号的变化曲线,同时利用信号拆分模块将送进来的信号拆分,以便对温湿度不同的信号做不同的处理,从而实现对温湿度双通道的数据采集,数据自动存储,显示以
4、及越限报警。主体设计部分v数据存储模块主体设计部分 数据存储的功能是利用数据库实现的,首先需要在运行该系统的环境中建立一个date.xls的文件夹,然后运行系统,在该文件夹下会自动生成一个.xls文件,DAQmx采集到的所有数据及其对应的采集时间都存放在该文件中。如果想要查看某段时间的温湿度情况,可以在date文件夹中找到对应的时间段,对应的.xls文件,单击,便在Microsoft Excel下打开。与同类的存储系统相比,本系统可以自动生成保存文件,这样既可以节省用户的时间,也减少了系统繁琐的操作步骤主体设计部分v报警模块主体设计部分 本块程序主要是对报警信号的记录,方便相关人员对报警数据分
5、析,并对研究过的或无用的报警信号进行清除。具体实现过程如下:将温度、湿度两路已报警的信号引出来,分别接入注册事件,构成两个用户事件。并将输出接到事件结构上,当有报警的信号时,事件结构执行,将此报警信号记录下来;当不需要某类记录(温度或者湿度)的时候,点击该记录对应的清除按钮,程序将执行该按钮所在的程序框中的程序,将所对应的历史清零。结论与展望v本设计已经完成描述了比较完整的温湿度监测系统。实现了对粮仓内温湿度的数据采集、温湿度数据的显示、数据的波形显示、超上下限的报警和数据的存储功能。结论与展望v本次设计基本完成了预期的目标,但还有一些不足,主要是以下几点:v1.粮仓的面积较大,本设计描述的只
6、有一路测温湿度,温湿度数据不是很准确,可增加温湿度传感器和数据采集通道,多点测量温湿度,让温湿度的测量更加精确。v2.本次设计描述的是温湿度的监测系统,还不是完全的自动化,在得到温湿度的报警后,还需要人工增加粮仓的温湿度,所以该系统可以可以增加控制功能,升级为粮仓的温湿度监控系统,在上位机报警的条件下,控制模块控制空调等外部设备来调节外面的温湿度,使温湿度适宜粮食的储存,使系统更加智能化,自动化。结论与展望v3.本次设计数据采集方面主要使用的是DAQ采集卡,成本相对较高,还可以使用单片机进行温湿度的数据采集,成本相对较低。v4本次设计描述的是采集数据的有线的数据传输,在某些环境中不是非常的适合,也相对繁琐,传输数据的线缆容易损坏,需要平时多加维护,所以该设计可以利用无线传输,将采集到的温湿度数据传输到计算机,升级为无线的温湿度监测系统。