1、目 录 第 1 章 绪论 1 1.1 研究背景 . 1 1.2 设计简介 . 2 第 2 章 LABVIEW 虚拟仪器简介 4 2.1 虚拟仪器概念 4 2.2 虚拟仪器特点 4 2.3 虚拟仪器构成 5 2.4 LabVIEW8.5 的安装 . 6 2.5 LABVIEW 简介 . 9 第 3 章 系统硬件设计 . 12 3.1 硬件流程设计 12 3.2 硬件电路设计 12 3.3 硬件功能分析 13 3.4 硬件组成部分 14 3.4.1 温度传感器 . 14 3.4.2 数据采集卡 . 23 第 4 章 系统软件设计 . 26 4.1 软件温度实时模块 . 26 4.2 软件时间显示模
2、块 . 27 4.3 软件温度显示模块 . 28 4.4 软件温度管理模块 . 29 4.5 软件温度控制模块 . 30 4.6 软件温度监控系统总设计 . 31 4.7 软件传感器状态 . 33 总 结 34 结 束 语 . 35 参 考 文 献 36 基于虚拟仪器的温度监测系统 1 第 1 章 绪论 农业的迅猛发展，特别是温室大棚、无土栽培、节水灌溉、工厂化养殖等技术在 生产上得到前所未有的发展，对智能化温室控制系统的需求日渐迫切。智能化温室系 统是集农业科技上的高、精、尖技术和计算机自动控制技术于一体的先进的农业生产 设施，是现代农业科技向产业转化的物质基础。 随着计算机技术的发展，20
3、 世纪 80 年代采取多因素综合控制方法，这是利用计 算机控制温室环境因素的方法。 此方法是将各种作物在不同生长发育阶段需要的适宜 环境条件要求输入计算机程序，当某一环境因素发生改变时，其余因素自动做出相应 修正或调整。一般以光照条件为始变因素，温度、湿度和二氧化碳浓度为随变因素， 使这 4 个主要环境因素随时处于最佳配合状态。20 世纪 90 年代，在多因子环境控制 中，采用了模糊控制、多变量控制等先进技术，并采用这些先进技术开发环境自动控 制的计算机软件系统。目前日本、荷兰、以色列、美国等发达国家可以根据作物的要 求和特点，对温室内光照、温度、水、气、肥等诸多因子进行自动调控。美国和荷兰
4、还利用温差管理技术，对果蔬等产品的开花和成熟期进行控制，以满足生产和市场的 需求。 我们这里研究的是对于生态环境因素采用单因子控制。主要是对温度控制，在控 制温度时，控制的只是温度的改变，而不影响其他因素，要改变其他因素，则要实施 另外的控制过程，才能达到一定温度条件下其它相关环境因素的配合。 1.1 研究背景 我国人多，人均占有耕地面积少。因此，要改变这种局面，只靠增加耕地面积是 不可能的， 要用新的方法来提高单位亩产量， 温室大棚技术就是其中的一个好的方法。 利用温室大棚可以解决我国人们对蔬菜等农作物的需求，特别是在北方地区，由于冬 季寒冷，农作物无法生长，在冬天土地得不到利用。采用温室大
5、棚可以很好地解决这 个问题，并且可以让土地得到充分的利用。 温室大棚就是建立一个模拟适合生物生长的气候条件，创造一个人工气象环境， 来消除温度对生物生长的限制。而且，温室大棚能克服环境对生物生长的限制，能使 不同的农作物在不适合生长的季节产出，使季节对农作物的生长影响不大，部分或完 全摆脱了农作物对自然条件的依赖。由于温室大棚能带来可观的经济效益，温室大棚 技术越来越普及。成为农民增收的主要手段。 基于虚拟仪器的温度监测系统 2 1.2 设计简介 随着大棚技术的普及，温室大棚数量不断增多，温室大棚的温度控制成为一个难 题。传统的温度控制是在温室大棚内部悬挂温度计，通过读取温度值来知道大棚内的
6、实际温度，然后根据现有温度与额定温度进行比较，看温度是否过高或过低，如果过 高，就对大棚进行降温处理，如果过低，就对大棚进行升温。这些操作都是在人工情 况下进行的，这些都浪费了大量的人力物力，对于大棚数量很多来说，是面临的一个 难题。现在，随着农业产业规模的不断提高，农产品在大棚中培育的品种越来越多， 对于数量较多的大棚，传统的温度控制措施就显现出很大的局限性。 不解决这些问题 只会让劳动人民更加的辛苦，所以我们要研究自动控制，摆脱简单的劳动力，一切进 行机械化。让人们有更多的时间享受生活。 虚拟仪器技术越来越完善，所以，选用虚拟仪器来改善大棚的温度控制系统。并 且虚拟仪器具有以下优点； 一、性能高。虚拟仪器技术是在 PC 技术的基础上发展起来的，所以完全继承了 以现成即用的 PC 技术为主导的最新商业技术的优点，包括功能卓越的处理器和文件 I/O，使用户在数据高速导入磁盘的同时，就能实时进行复杂的分析。此外，不断发 展的因特网和越来越快的计算机网络使得虚拟仪器技术展现其更强大的优势。 二、扩展性强。得益于 NI 软件的灵活性，只需更新计算机或测量硬件就能以最 少的硬件投资和极少的甚至
