1. 研究目的与意义
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。
2. 研究内容和预期目标
研究内容:确定恒温箱温度控制范围,选择合适的温度传感器及其量程,加热器与降温器。利用labview在虚拟仪器平台上开发设计一个温度采集系统,和众多方案一样,以单片机作为下位机,labview软件作为上位机,主要设计labview程序虚拟界面,利用labview软件的图形处理能力对恒温箱的温度进行控制。用三位LED进行显示温度的功能。设计手动操控装置,以按钮进行升温降温功能。设计温度越线报警电路,温度过高时自动警报并控制温度至安全范围。
预期目标:1)目标稳定温度范围为100摄氏度——50摄氏度。控制精度为1度。
2)温度传感器输入量程:30摄氏度——120摄氏度,电流4——20mA。加热器为交流220V,1000W电炉。
3. 研究的方法与步骤
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。
(1)了解温度传感器特点及其适用范围,针对恒温箱进行合理的选型;
(2)掌握控制器单片机的有关知识,并熟悉其编程;
4. 参考文献
[1]Liu X R,Gao G H.Temperature Monitoring System Based on AT89C51 [J].Advances in Computer Science,Intelligent System and Environment,2011,104:601-605.
[2]汤锴杰,栗 灿,王 迪,等.基于DS18B20的数字式温度采集报警系统设计 [J].传感器与微系统,2014,33(3):99-102.
[3]Zhang Z Y,Guo T L.Design of Water Bath Temperature Control System Based on DS18B20 [J].Advanced Materials Research,2012,462:753-756.
5. 计划与进度安排
(1)2024-2-18~2024-3-23查阅文献资料,进行文献综述,撰写开题报告,翻译英文文献;
(2)查阅相关资料,分析恒温箱基本原理和结构,了解LabVIEW虚拟仪器的使用;
(3)2024-3-23~2024-4-05设计温度采集系统,设计恒温箱主控电路。
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