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1、目目 录录摘 要 .Abstract .IV第一章 绪 论 .11.1 引言 .11.2 课题背景 .21.3 虚拟仪器的开发软件 .31.4 本设计所做的工作 .3第二章 系统设计理论及硬件平台 .32.1 数据采集理论 .32.2 数据采集卡的选择 .52.3 PC 机.82.4 液位控制对象.82.5 本设计的信号流程图 .8第三章 系统软件设计 .113.1 程序模块化设计概述 .11第四章 系统软件的具体实现 .154.1 系统监控界面 .154.2 实验步骤及其调试结果 .16第五章 总 结 .17参 考 文 献 .18摘摘 要要虚拟仪器技术就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活
2、的软件来完成各种测试、测量和自动化的应用。灵活高效的软件能帮助您创建完全自定义的用户界面，模块化的硬件能方便地提供全方位的系统集成，标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。这也正是 NI 近 30 年来始终引领测试测量行业发展趋势的原因所在。只有同时拥有高效的软件、模块化 I/O 硬件和用于集成的软硬件平台这三大组成部分，才能充分发挥虚拟仪器技术性能高、扩展性强、开发时间少，以及出色的集成这四大优势虚拟仪器，正在成为当今世界流行的一种仪器构成方案，它把计算机平台与具有标准接口的硬件模块及开发测试软件结合起来构成系统。本设计采用 PCI8602 数据采集卡，运用虚拟仪器进行实验水箱液位控制
3、系统的设计。该系统具有数据实时采集、采集数据实时显示、存储和对水箱液位进行控制，并通过数据采集卡输出控制信号对液位信号实时控制等功能。关键字：液位控制，PCI8602， LabviewAbstractVirtual instrument technology is to use high performance of the modular hardware, combined with highly efficient and flexible software to complete all kinds of test,measurement and the application of
4、automation. Flexible and efficient software can help you to create fully customizable user interface, modular hardware can easily provide a comprehensive range of system integration, the standard hardware and software platform can meet the synchronization and timing application demand. This is NI ne
5、arly 30 years always lead test measurement industry development trend of the reason. Only with efficient software, modular I/O hardware and software and hardware platform for the integration of the three major part, can give full play to the virtual instrument technology, extensible, and high perfor
6、mance, development time is little, and excellent integrated these four big advantage virtual instrument, is becoming popular in todays world is a kind of instrument constitute a scheme, it computer platform with standard interface hardware module and development test software combined constitute a s
7、ystem.This design USES the PCI8602 data acquisition card, using virtual instrument experiment water level control system design. This system has the data real-time acquisition, data collection, storage, and real-time display to water tank of liquid level control, and through the data acquisition car
8、d output control signal to the liquid level signal real-time control function.Key word: liquid level control, PCI8602, Labview第一章 绪 论1.1 引言LabVIEW 是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发的，类似于 C和 BASIC 开发环境，但是 LabVIEW 与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而 LabVIEW 使用的是图形化编辑语言 G 编写程序，产生的程序是框图的形式。与 C 和 BASIC 一样，L
9、abVIEW 也是通用的编程系统，有一个完成任何编程任务的庞大函数库。LabVIEW 的函数库包括数据采集、GPIB、串口控制、数据分析、数据显示及数据存储，等等。LabVIEW 也有传统的程序调试工具，如设置断点、以动画方式显示数据及其子程序（子 VI）的结果、单步执行等等，便于程序的调试。虚拟仪器（virtual instrumention）是基于计算机的仪器。计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。粗略地说这种结合有两种方式，一种是将计算机装入仪器，其典型的例子就是所谓智能化的仪器。随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小，这类仪器功能也越来越强大，目前已经出现含嵌入式系
10、统的仪器。另一种方式是将仪器装入计算机。以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能。虚拟仪器主要是指这种方式测控技术与仪器实验室有几套液位控制实验装置，但这些控制装置目前都是用传统模拟仪表进行控制。为了在这些实验装置上进行开展研究性实验，必须先将这些实验装置改造为由计算机进行液位检测和控制。虚拟仪器 VI（Visual Instrument）正在成为当今世界流行的一种一起构成方案，它把计算机平台与具有标准接口的硬件模块及开发测试软件结合起来构成系统。工业液位控制中, 常常用到液位控制。在这些控制中，最重要的参数是液位，因此有必要对液位控制进行自动的、 实时的监控。 过去通用的方法是由
11、工作人员分班定时监测液位计的指示值, 将指示值与规定液位数值比较, 并算出两者的差值, 根据液位变化大小作出判断、控制阀门的开度大小。其弊端是定时查看缺乏实时性, 不能对系统中的突发事件进行及时地处理; 不能排除人为发生错误的因素, 如记录时的误读和误记等2。所以, 本毕业设计要设计一套实时、自动的液位控制监控系统，并充分引入虚拟仪器的概念, 使所设计的监控系统结构清晰、概念简单。1.2 课题背景1.2.1 虚拟仪器技术的发展现状虚拟仪器技术就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。灵活高效的软件能帮助您创建完全自定义的用户界面，模块化的硬件能方便地提供
12、全方位的系统集成，标准的软硬件平台能满足对同步和定时应用的需求。这也正是 NI 近 30 年来始终引领测试测量行业发展趋势的原因所在。只有同时拥有高效的软件、模块化 I/O 硬件和用于集成的软硬件平台这三大组成部分，才能充分发挥虚拟仪器技术性能高、扩展性强、开发时间少，以及出色的集成这四大优势。 自从 1986 年美国国家仪器公司(National Instruments Corp，简称 NI)提出虚拟仪器的概念以后，虚拟仪器由于其性价比、开放性等优势迅速地占领了市场。虚拟仪器技术最核心的思想，就是利用计算机的硬/软件资源，使本来需要硬件实现的技术软件化（虚拟化），以便最大限度地降低系统成本，
13、增强系统的功能与灵活性。1.2.2 虚拟仪器技术发展趋势虚拟仪器是微电子、通信、计算机等现代科学技术高速发展的产物。自从 1785 年库仑发明静电扭秤，1834 年哈里斯提出静电电表结构以来，电测仪表和电子仪器随相关技术的进步、仪器仪表元器件质量的提高和测量理论方法的改进得到飞速发展。有一种较普遍地说法将测量仪器的发展分为五个阶段，模拟仪器、电子仪器、数字仪器、智能仪器、虚拟仪器。基于虚拟仪器技术的数据采集系统的提出在一定程度上解决了传统数据采集所面临的问题，虚拟仪器数据采集系统成为当今数据采集系统发展的重要方向。本文正是在虚拟仪器技术的基础上对多通道数据采集系统进行了设计，实现多路信号的采集，并对实验数据进行实时显示、记录、分析处理。1.3 虚拟仪器
