基于LabVIEW的实验室环境虚拟控制系统的研究与实现.pdf

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1、Scienceandtechnologyandquality科技与质量基于LabVIEW的实验室环境虚拟控制系统的研究与实现周永好江西科技师范大学，江西南昌330013【文章摘要】陆续投身于虚拟仪器技术的研究和开发系统总开关和关闭系统按钮，湿度、温度科学技术的快速发展和实验手中，使得LabVIEW软件开发周期大幅缩显示窗口，加热器和排风扇状态控制按段的层出不穷，虚拟仪器技术占有越短，交互性更强，稳定性更高。因而本文选钮，加热器和排风扇开关控制按钮，加热来越重要的地位，发挥着越来越重要用LabVIEW软件开发平台作为实验室环器温度和排风扇档位选择等可操

2、作控件。的作用。实验室环境的稳定是实验得境的控制系统，以实现对温度和湿度及其用户可通过串口参数设置面板和发送接以顺利进行的前提和保证。本文采用灯光的控制。收端口对发送端与接收端的虚拟串口进LabVIEW虚拟软件作为开发平台，通过行选择和配置，通过温度和湿度选框读取图形化编程实现对实验室的温度和湿2基于LabVIEW的虚拟实验室环境控实验室当前环境温度和湿度，通过加热器度进行显示和控制，从而实现了对实制系统的设计方案和排风扇开关实现对加热器和排风扇的验室环境的控制。整套系统的设计方案如下图所示，设控制，通过改变加热器和排风扇档位对实计思路是虚拟下位机各

3、类型传感器将采验室环境温度和湿度进行控制设定。系统【关键词】集到的温度、湿度等信号传送给内部串口前面板如图2所示。虚拟技术；LabVIEW；实验室环境；温采集卡，通过串口通信将数据进一步发送3.2系统程序面板设计度；湿度到上位机，在该平台上借助于LabVIEW本系统程序主要分为状态机模块和可视化编程语言对信号进行处理和分析，数据通信两大模块，在状态机模块通过队0引言并将用户设置的温度和湿度参数通过串列函数和状态机函数在条件结构中实现实验室是科学的摇篮，科学研究的口通信发送到下位机，下位机硬件部分完对总开关、退出系统、加热开关、排风扇开基地，科技发展的

4、源泉，对科技的发展和成相应功能的实现，从而实现对实验室环关、加热器、排风扇和串口设置等前面板进步起着至关重要的作用。虚拟仪器技术境的控制。系统整体框图设计如图1所示。上七个按键进行控制，并将改变的状态值的飞速发展和实验手段的更新变化使得通过状态机函数（Msg.vi）将值传递到下个虚拟仪器和虚拟电子实验室等虚拟技术3基于LabVIEW的虚拟实验室环境部分数据通信函数模块，执行相应按键的迅速应用于测试测量领域。将虚拟技术应的控制系统功能。状态机程序设计部分如图3所示。3.1系统前面板设计用于实验室可缩减开发成本，减少开发时在系统通信部分，首先对系统进行初

5、间，解决实验问题。基于LabVIEW软件开程序前面板包括串口参数设置窗口，发平台具有良好的交互性和实时性，可以对实验室环境温度和湿度等参数进行很好的处理和控制。1虚拟仪器技术和LabVIEW软件简介1.1虚拟仪器技术虚拟仪器技术是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。它颠覆了传统仪器将所有软件和测试电路封装在一起利用仪器前面板为用户提供有限功能图1系统整体方案设计的仪器控制方式，可提供完成测试测量或分析处理所需的所有软件和硬件设备，并可由用户自定义所有功能。虚拟仪器技术具有性能高、扩展性强、开发时间少、无缝集成

6、等优势，虚拟仪器是今后仪器仪表、测试控制研究与发展的方向。1.2LabVIEW软件LabVIEW是在1986年由美国国家仪器公司（NI）推出的基于图形化编程语言（G语言）的开发环境，主要应用于测试测量、控制、仿真、儿童教育、快速开发和跨平台等科研应用领域。与其他计算机语言采用基于文本编写代码不同，LabVIEW使用图形化语言进行编程，主要包括控制显示前面版和程序面板两大模块。1980年以后国内外科研人员和工程技术人员图2系统前面板设计质量管理121科技与质量Scienceandtechnologyandquality始化，再根据状态机函数模式里的读取

7、函块程序设计如图4所示。调用相关函数和控件研发了一套实验室数读取按键数值，对按键状态对应的下位系统整体程序设计如图5所示。环境虚拟控制系统，用户可在前面板上直机温度采集，湿度采集，上位机温度控制，观观测环境温度和湿度数据，并能对通过湿度控制等功能模块进行编程处理，以实4结束语改变按键和设定档位对环境温度和湿度现对下位机温度和湿度的读取和根据用虚拟仪器融合了计算机技术、测试技进行控制。该系统人机交互界面良好，操户前面板的温度和湿度设置数据对下位术和通信技术等三项技术，是顺应时代和作简便，扩展性能好，下一步工作是将该机的温度和湿度控制，以实现对实验室环科

8、技发展的科研成果。本文以虚拟技术领套虚拟系统用于具体实验环境中，并扩展境温度和湿度的虚拟读取与控制。通信模域