課程設(shè)計(jì)(論文)-基于Labview的智能溫度計(jì)設(shè)計(jì)

北京北京理工大學(xué)設(shè)計(jì)報(bào)告報(bào)告名稱(chēng)基于Labview的智能溫度計(jì)設(shè)計(jì)學(xué)院/專(zhuān)業(yè)生命學(xué)院/生物醫(yī)學(xué)工程班級(jí)16131401班成員1成員2任課老師2016年11月10日目錄一、前言3二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)3三、人員分工4四、實(shí)驗(yàn)硬件4（1）硬件設(shè)備4（2）硬件結(jié)構(gòu)圖4五、各子模塊的設(shè)計(jì)4（1）數(shù)據(jù)采集及換算部分5（2）曲線擬合部分6（3）清零部分6（4）判斷是否發(fā)燒部分7（4）發(fā)燒報(bào)警程序8五、系統(tǒng)測(cè)試8(1)，數(shù)據(jù)采集模塊調(diào)試8(2)，判斷是否發(fā)燒模塊調(diào)試8(3)，發(fā)燒報(bào)警模塊調(diào)試9(4)，整體程序調(diào)試9（5）調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題10六、程序分析10七、改進(jìn)方向10八、結(jié)論11基于Labview的智能體溫計(jì)設(shè)計(jì)一、前言Labview是一款程序開(kāi)發(fā)環(huán)境，由美國(guó)國(guó)家儀器（NI）公司研制開(kāi)發(fā)的，類(lèi)似于C和BASIC開(kāi)發(fā)環(huán)境，但是Labview與其他計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的顯著區(qū)別是：其他計(jì)算機(jī)語(yǔ)言都是采用基于文本的語(yǔ)言產(chǎn)生代碼，而Labview使用的是圖形化編輯語(yǔ)言G編寫(xiě)程序，產(chǎn)生的程序是框圖的形式。Labview是一種用圖標(biāo)代替文本行創(chuàng)建應(yīng)用程序的圖形化編程語(yǔ)言。傳統(tǒng)文本編程語(yǔ)言根據(jù)語(yǔ)句和指令的先后順序決定程序執(zhí)行順序，而Labview采用數(shù)據(jù)流編程方式，程序框圖中節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)流向決定了VI及函數(shù)的執(zhí)行順序。VI指虛擬儀器，是Labview的程序模塊。Labview提供很多外觀與傳統(tǒng)儀器類(lèi)似的控件，可用來(lái)方便地創(chuàng)建用戶界面。用戶界面在Labview中被稱(chēng)為前面板。使用圖標(biāo)和連線，可以通過(guò)編程對(duì)前面板上的對(duì)象進(jìn)行控制。這就是圖形化源代碼，又稱(chēng)G代碼。Labview的圖形化源代碼在某種程度上類(lèi)似于流程圖，因此又被稱(chēng)作程序框圖代碼。二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)因此，我們的設(shè)計(jì)目標(biāo)是設(shè)計(jì)一個(gè)智能體溫計(jì)，它通過(guò)前面板指示燈的亮或滅顯示是否發(fā)燒，并在發(fā)燒的情況下發(fā)出報(bào)警聲，在溫度明顯不符合體溫范圍時(shí)報(bào)錯(cuò)。本學(xué)期通過(guò)對(duì)于Labview的學(xué)習(xí)對(duì)于Labview有了一定的認(rèn)識(shí)，并且親手測(cè)試了一些示例程序，例如雙向力測(cè)試實(shí)驗(yàn)、溫度測(cè)試實(shí)驗(yàn)、光強(qiáng)度測(cè)試實(shí)驗(yàn)、聲音采集實(shí)驗(yàn)、交通燈控制實(shí)驗(yàn)等。其中，我們組對(duì)溫度測(cè)試實(shí)驗(yàn)比較感興趣，經(jīng)討論后，決定利用溫度傳感器創(chuàng)建一個(gè)程序，使之能夠用來(lái)測(cè)量體溫。后來(lái)經(jīng)過(guò)進(jìn)一步討論，我們覺(jué)得只單純利用溫度傳感器太過(guò)簡(jiǎn)單且不夠智能，小組成員劉思宇提出加入一個(gè)判斷發(fā)燒后即發(fā)出聲音的報(bào)警程序，經(jīng)討論后被采納。三、人員分工劉思宇：聲音報(bào)警程序的編寫(xiě)，并向李想講解李想：體溫測(cè)量程序的編寫(xiě)，并向劉思宇講解共同工作：方案制定，程序修改，硬件電路搭建，程序測(cè)試及改進(jìn)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告四、實(shí)驗(yàn)硬件（1）硬件設(shè)備:裝有Labview程序的電腦、溫度傳感器、導(dǎo)線、試驗(yàn)用面包板。（2）硬件結(jié)構(gòu)圖：溫度傳感器Labview程序聲卡溫度傳感器Labview程序聲卡報(bào)警報(bào)警音頻文件五、各子模塊的設(shè)計(jì)體溫測(cè)量程序主要是從溫度測(cè)試程序修改而來(lái)。前面板如圖：程序：（注釋見(jiàn)紙質(zhì)版）（1）數(shù)據(jù)采集及換算部分：溫度傳感器把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，再被DAQ收集，然后進(jìn)行一系列換算得到溫度的數(shù)據(jù)。采樣率為5，i/5>300時(shí)停止，即控制了采樣時(shí)間（2）曲線擬合部分（3）清零部分（4）判斷是否發(fā)燒部分左下角為數(shù)組，然后用一個(gè)函數(shù)可以取最大值與最小值，最大值＞40℃或最小值<34℃時(shí)顯示測(cè)量錯(cuò)誤，而數(shù)組最大值在37——40℃之間時(shí)顯示發(fā)燒。（5）發(fā)燒報(bào)警程序通過(guò)一個(gè)條件結(jié)構(gòu)，將報(bào)警聲播放程序，與主程序連接起來(lái)。在判斷發(fā)燒的時(shí)候，滿足條件，播放報(bào)警聲。五、系統(tǒng)測(cè)試說(shuō)明：考慮到實(shí)際調(diào)試中的問(wèn)題，我們將20-25攝氏度設(shè)定為發(fā)燒溫度，低于12，高于30均為測(cè)量錯(cuò)誤。調(diào)試方法：先模塊調(diào)試，后整體程序調(diào)試。(1)，數(shù)據(jù)采集模塊調(diào)試將溫度采集實(shí)驗(yàn)例程中的多余功能選項(xiàng)去除，只留下溫度采集的部分程序，進(jìn)行調(diào)試，能夠正常采集溫度信息。(2)，判斷是否發(fā)燒模塊調(diào)試將該模塊中的數(shù)組用單個(gè)數(shù)值常量代替，輸入不同的數(shù)值，如15，18，20，22，25，28等，觀察程序是否能夠正常運(yùn)行。(3)，發(fā)燒報(bào)警模塊調(diào)試將條件結(jié)構(gòu)中的報(bào)警聲模塊隔離出來(lái)，測(cè)試其是否能夠正常播放報(bào)警聲。（4），整體程序調(diào)試將溫度傳感器置于腋下，采集溫度信息。在該步調(diào)試中，我們遇到了大量問(wèn)題，進(jìn)行了很多次修改，調(diào)試，最終能夠正確運(yùn)行。（5）調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題由于框圖是由溫度測(cè)試程序修改而來(lái)，其中有些地方修改不徹底導(dǎo)致程序無(wú)法正常工作。例如下圖：此處應(yīng)該直接左右相連。中間有個(gè)斷點(diǎn)導(dǎo)致我們檢查了很久才明白錯(cuò)誤出在哪里。六、程序分析按下開(kāi)始采集后，數(shù)據(jù)采集開(kāi)始，采樣率為5，溫度傳感器將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并被DAQ接受，進(jìn)行計(jì)算后得到溫度值，并以曲線形式顯示在前面板上。每次采集得到的數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)化為數(shù)組，并通過(guò)一系列函數(shù)，判斷其發(fā)燒與否及是否測(cè)量錯(cuò)誤，在前面板上以燈的亮或滅顯示出來(lái)。若其發(fā)燒為真，則開(kāi)始進(jìn)行聲音播放程序。按下停止采集后程序停止。七、改進(jìn)方向我們最開(kāi)始的程序運(yùn)行后發(fā)現(xiàn)判斷發(fā)燒后一直播放音樂(lè)，但是溫度采集會(huì)隨之停止。因此我們改了終止條件，解決了溫度采集停止的問(wèn)題。但是隨后發(fā)現(xiàn)，溫度采集雖然沒(méi)有終止，但是會(huì)暫停，音樂(lè)播放完畢后才會(huì)繼續(xù)采集。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們繼續(xù)把報(bào)警聲剪得特別短，讓其影響盡可能小，但是仍被老師指出，這樣會(huì)讓溫度計(jì)的靈敏度受到很大影響。另外老師指出，報(bào)警聲不應(yīng)一直播放，應(yīng)修改程序使其當(dāng)溫度變低后自動(dòng)終止播放。八、結(jié)論短短的幾天，我們只能學(xué)習(xí)和掌握一些Labiew的基本操作和編程技巧，但是已經(jīng)算是對(duì)其有了初步的認(rèn)識(shí)。Labview作為一門(mén)新式的以圖形化編程的語(yǔ)言，不僅提供了簡(jiǎn)單易學(xué)的編程方法，而且提供了海量的可調(diào)用的模塊，子vi，涉及到各個(gè)方面。即使我們?cè)谝院蟮墓ぷ髦胁辉谶@方面發(fā)展，這門(mén)課留給我們的學(xué)習(xí)思想和技術(shù)技能都是很寶貴的?；贑8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營(yíng)養(yǎng)診斷專(zhuān)家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開(kāi)發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開(kāi)發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量?jī)x的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門(mén)傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測(cè)儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專(zhuān)用單片機(jī)核的可測(cè)性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測(cè)微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測(cè)基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測(cè)量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測(cè)量?jī)x的研制基于單片機(jī)的紅外測(cè)油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門(mén)機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測(cè)漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無(wú)功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動(dòng)譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)基于Cygnal單片機(jī)的μC/OS-Ⅱ的研究基于單片機(jī)的一體化智能差示掃描量熱儀系統(tǒng)研究基于TCP/IP協(xié)議的單片機(jī)與Internet互聯(lián)的研究與實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)速液壓電梯單片機(jī)控制器的研究基于單片機(jī)γ-免疫計(jì)數(shù)器自動(dòng)換樣功能的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的倒立擺控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)嵌入式以太網(wǎng)防盜報(bào)警系統(tǒng)基于51單片機(jī)的嵌入式Internet系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)單片機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在擠壓機(jī)上的應(yīng)用MSP430單片機(jī)在智能水表系統(tǒng)上的研究與應(yīng)用基于單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)中TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用單片機(jī)在高樓恒壓供水系統(tǒng)中的應(yīng)用基于ATmega16單片機(jī)的流量控制器的開(kāi)發(fā)基于MSP430單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)及智能網(wǎng)絡(luò)水表的設(shè)計(jì)基于MSP430單片機(jī)具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與回放功能的嵌入式電子血壓計(jì)的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的氨分解率檢測(cè)系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)鍋爐的單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)控制的電磁振動(dòng)式播種控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)技術(shù)的WDR-01型聚氨酯導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)試儀的研制一種RISC結(jié)構(gòu)8位單片機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的公寓用電智能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的溫度測(cè)控系統(tǒng)在溫室大棚中的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)HYPERLINK"/de