LabView实验——温度检测系统(实验学习版）

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前言

保姆级教学！眼睛说会了！那就一定会了！

为了让初学者熟悉Labview的编程环境及基本操作，此实验的难度始终，属于基础的实验。如果可以自己完整的按照实验要求做出完整的程序。那么对于labview的熟悉度会有一个很好的提升。希望看完这篇文章，可以完成下列目的。

1、熟悉软件的组成要素和基本操作；
2、学会使用前面板和后面板进行创建VI程序；
3、熟悉工具选板、控件选板、函数选板及基本逻辑运算、比较运算等的使用。
4、熟悉LabVIEW的数据类型；
5、掌握循环结构、事件结构和条件结构等的编程；
6、熟悉LabVIEW程序的多种调试技术（错误列表、高亮执行、断点与单步执行、探针等技术）

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一、实验要求

要求：利用随机数发生器模拟当前温度值，并将其与设定的温度上限进行比较，当温度超过上限时报警灯变亮，并且报警次数+1。温度检测开关打开时进行温度监测，关闭后停止监测，状态栏显示当前程序的运行状态（即开始采集、停止采集和退出系统）。温度可以用摄氏或华氏温度表示。要求能够将温度数据保存于电子表格文件。

ps：要求界面美观

展示作者设计的前面板：

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二、操作步骤

搭建设计思路

我所搭建的思路图如下：

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按照上述思路图，我们按步骤进行实现即可。

温度显示及比较

首先我们在前面板创建一个数值量（温度计）。如图所示：

将随机数乘上100后的值赋予温度计，模拟温度传感器的值（一直在变化）。
ps：先设定的摄氏温度（0~100），然而随机数的范围为（0-1），所以需要乘上100

这样温度显示我们就完成了，接下来实现温度的比较。

我们再创建一个数值（温度计），将其改名为温度上限，并且为了区分，我们将其填充颜色改为蓝色（颜色可以任意选取）。然后需要将其转化为输入控件。

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接下来实现比较函数。那么我们可以直接选用比较选板中的大于？ 模块，这样即可实现比较功能。

至此，第一部分任务以及完成。

温度报警及计数

温度报警功能的实现，就是延续上述比较后，如果温度计示数大于预设的温度值，那么进行的操作。我设计当温度超过设定值时，红色布尔灯亮起且发出鸣笛声，如果未超过则绿色布尔灯亮起。

首先接着上续的比较后，连接红色布尔灯（在前面板先添加布尔灯，布尔灯的样式自选）

那么如何实现未超出温度值时绿灯亮？我们可以选择在比较结果后面先接一个布尔选板里面的非 ，然后在非的后面接上一个绿灯，那么即可实现功能。

或者采用属性节点，创建红灯的属性节点值，然后将取反后的值赋予绿灯。

报警灯的部分就是如此，接下来实现报警蜂鸣声。

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首先我们创建一个条件结构。然后以红灯的属性节点的值为分支选择器，当红灯亮的时候（也就是条件结构为真的时候）使报警声音响起。

其中加入延时的目的为了避免程序产生混乱。（蜂鸣声在图形与声音选板中）

紧接着计数功能的实现分为，温度超过上限值时记一次数，然后每一次报警都累加在一起。

首先在前面板建立一个数值显示控件，命名为超限报警次数。因为温度检测是一个持续的过程，不是只检测一个量，所以我们需要将程序加入到一个while循环里面。

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紧接着我们可以在蜂鸣器响起的那个条件结构里面加上计数结构。因为我们温度超过上限值就是红灯亮起。

我们利用刚才创建的数值（超限报警次数），创建他的属性节点值，每一次红灯亮起时都可以令该数值加一。即可完成计数功能。

功能键的实现

根据题目要求，我们需要有开始采集、停止采集和退出系统三个功能键。开始采集键按下时，程序开始运行，当按下停止采集时，程序没有终止，但是温度不变化。当按下退出系统时，整个程序退出运行。

其中，开始采集与停止采集我采用一个按键实现。当按下时开始采集，再按一下即为停止采集。（因为按下为开始采集，所以按键在未按下时按键显示的是开始采集，按下后此时程序以及开始运行，那么再按一下将转变为停止运行，那么此时按键应该显示的时开始采集。

首先我们考虑退出系统的按键功能实现，我们前面的程序都是在while循环下面进行的，那么只要将退出系统按键连接到循环条件上即可。

接下来就是开始采集以及停止采集。先在前面板创建布尔按键，按键类型自选，我所选用的是银色→布尔→确定按钮。因为我们需要使按钮再按下前后展示不同的按键信息，所以我们需要先选中按钮，然后右键点击属性，选中多字符串显示，如图所示：

ps：需要将按钮的机械动作改为单击时释放

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然后进入程序框图中，前面我们提到，我们需要实现的功能是按下开始 采集程序运行，按下停止采集，程序不结束，但不运行。

那么我们可以通过条件结构来实现。以开始采集按钮为分支选择器，当按钮按下时为开始采集，也就是条件为真的时候，我们在真的分支里面放入我们的程序，假的分支内什么也不接。

按照题目要求，我们还需要将程序状态显示出来，也就是上述的开始采集、停止采集、退出系统。

那么首先在前面板上构建一个字符串显示控件，然后利用两次条件结构实现。
（1）首先以退出系统按钮为分支选择器，当条件为==真的时候（即为按下退出系统键），给予字符串显示控件一个字符常量“退出系统‘’。
（2）在假的分支里面再使用一个条件结构，连接开始采集键的属性节点值。再其真的时后给予”开始采集“，在其假的时候给予”停止采集“。

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至此功能按键部分已经实现。

温度转换与保存

实验要求我们实现温度再摄氏度与华氏度之间转换。华氏度换算成摄氏度的公式是：（华氏度-32）/1.8。我们可以利用公式节点来实现。也可也利用简单的数值运算。

因为需要再前面板进行温度模式的选择，所以我们在前面板创建一个枚举常量。

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然后右键选项编辑项，进行添加文字为华氏温度与摄氏温度。在程序框图里面利用条件结构实现。

温度数据的保存，我是利用labview自带的写入测量文件模块。

按如图所示连接即可。

连接好后双击该模块（写入测量数据），添加入保存地址即可。

至此，温度的转换与保存结束。

创新板块

创新部分我分成两个板块，首先是功能的添加，其次是界面的优化。
（1）功能的添加
我添加的功能是实时显示温度变化的图像，并且进行滤波显示。

利用for循环，每一次while大循环，里面for循环至运行一次，也就是只采一个值。利用平滑滤波函数进行处理，然后将为滤波的数据和滤波后数据捆绑给波形图显示，即可得到滤波前后的图。（两条曲线在一个图内）

ps：推荐的平滑滤波的讲解

（2）界面的美化是看个人喜好进行修改，在此我就展示一下我的成品

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图像的导入方法：将emf或png格式图像保存在电脑桌面上，将其拖拽到LabView的前面板即可。

总结

至此本实验圆满结束，如果有需要源代码的友友们，可以去我的资源里面下载，或者点击下方连接！

温度检测系统源代码+word文档