基于labview的多通道数据采集系统(毕业论文).doc
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基于labview的多通道数据采集系统(毕业论文),摘 要虚拟仪器是将仪器技术、计算机技术、总线技术和软件技术紧密的融合在一起，利用计算机强大的数字处理能力实现仪器的大部分功能，打破了传统仪器的框架，形成的一种新的仪器模式。本设计采用ni pci-6221数据采集卡，运用虚拟仪器及其相关技术于多通道数据采集系统的设计。该系统具有数据同时采集、采集数据实时显示、存储与管理...
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摘 要
虚拟仪器是将仪器技术、计算机技术、总线技术和软件技术紧密的融合在一起，利用计算机强大的数字处理能力实现仪器的大部分功能，打破了传统仪器的框架，形成的一种新的仪器模式。
本设计采用NI PCI-6221数据采集卡，运用虚拟仪器及其相关技术于多通道数据采集系统的设计。该系统具有数据同时采集、采集数据实时显示、存储与管理、报警记录等功能，最后使用Web技术实现了采集数据的远程访问。
本文首先概述了测控技术和虚拟仪器技术在国内外的发展及以后的发展趋势，探讨了虚拟仪器的总线及其标准、框架结构、LabVIEW开发平台，然后介绍了数据采集的相关理论，给出了数据采集系统的硬件结构图。在分析本系统功能需求的基础上，介绍了程序模块化设计、数据库、Web、多线程等设计中用到的技术，最后一章给出了本设计的前面板图。
本设计是虚拟仪器在测控领域的一次成功尝试。实践证明虚拟仪器是一种优秀的解决方案，能够高效的实现各种测控任务。
关键字：虚拟仪器；数据采集；MySQL；PHP；LabVIEW
Abstract
Virtual instrument(VI)is combines computer science,bus technology,software engeneering with measurement instrumentation techology,employes the computer's powerful digtal process compability to realize main function of instrument.It breakes the mainframe of traditonal instrument and forges a new instrument pattern.
This project use NI PCI-6221 DAQ(data acquisition) card,ingeniously applyes VI technology in the development of a Multi-channel data acquisition develoment and finally achieves a solution which can provide many functions including multi-channel and multi-parameter signal acquisition,huge measurement information storage and management,Alarm record, and Collecting data show that real-time.Finally the use of Web technology to achieve the Acquisition of data remote access.
This paper Introduced in detail the test technology in the domestic and foreign development and the later trend of development, then introduced the virtual instrument's development. Study and reseach deeply VI's concept,hardware configuration and software architechture.Then introduce the development platform--LabVIEW.Introduced the theory of data acquisition, which elaborated on the acquisition of hardware, the input signal conditioning, given the DAQ system structure of the hardware.Based on the analysis of the DAQ system on the basis of functional requirements, described in detail the design used in some software-related technologies, including procedures modular design, database technology, Web technology, multi-threaded technology.The final chapter given the specific design of the font panel.
This project is a successful application of VI in measurement domain,which testifies that VI is an available and effective solution and can be employed to accomplish majority complicated measurement task.
Key words: Virtual Instrument; DAQ; MySQL; PHP; LabVIEW
目 录
摘要 I
Abstract II
目录 IV
第一章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 课题背景 1
1.2.1 测控技术的国内外发展现状 1
1.2.2 虚拟仪器技术发展趋势 3
1.3 本设计所做的工作 5
1.3.1 多通道数据采集系统的设计 5
1.3.2 远程数据检索的设计 6
第二章 虚拟仪器 7
2.1 虚拟仪器技术概述 7
2.1.1 虚拟仪器的概念 7
2.1.2 虚拟仪器的特点及优势 7
2.1.3 虚拟仪器和传统仪器的比较 8
2.1.4 虚拟仪器测试系统的组成 10
2.1.5 虚拟仪器I/O接口设备 11
2.1.6 虚拟仪器的软件结构 13
2.2 虚拟仪器的开发软件 13
2.2.1 虚拟仪器的开发语言 13
2.2.2 图形化虚拟仪器开发平台——LabVIEW 14
2.2.3 基于LabVIEW平台的虚拟仪器程序设计 15
第三章 系统设计理论及硬件平台的实现 17
3.1 PC机 17
3.2 数据采集理论 17
3.2.1 数据采集技术概论 17
3.2.2 采集系统的一般组成及各部分功能描述 19
3.2.3 传感器 21
3.2.4 信号调理 21
3.2.5 输入信号的类型 22
3.2.6 输入信号的连接方式 25
3.2.7 测量系统分类 25
3.2.8 选择合适的测量系统 27
3.3 数据采集卡的选择 29
3.3.1 数据采集卡的主要性能指标 30
3.3.2 数据采集卡(DAQ卡)的组成 31
3.3.3 NI PCI-6221数据采集卡 31
3.4 本设计总体硬件框图 32
第四章 系统软件设计的相关技术 33
4.1 程序模块化设计概述 33
4.1.1 程序设计的模块化原则 33
4.1.2 软件系统的模块化设计原则 34
4.1.3 本设计的软件系统模块划分 35
4.2 数据库技术 36
4.2.1 数据库技术概述 36
4.2.2 ADO与数据库的交互技术 38
4.2.3 MySQL数据库 38
4.3 Web技术 39
4.3.1 Web技术概述 39
4.3.2 PHP技术 41
4.3.3 远程数据访问系统 43
4.4 多线程技术 43
4.4.1 Windows的多线程机制 43
4.4.2 LabVIEW与多线程 44
4.4.3 多线程技术在本设计中的应用 44
4.5 系统具体应用程序的实现 45
4.5.1 数据采集部分程序 45
4.5.2 数据保存部分程序 45
4.5.3 历史数据查询部分程序 46
4.5.4 报警记录部分程序 46
第五章 系统软件的具体实现 48
5.1 登录系统 48
5.2 通道参数配置 49
5.3 实时数据显示 50
5.4 历史数据查询 50
5.5 报警记录 51
第六章 总结 53
致谢 54
参考文献 55
附录 远程数据检索系统代码 57
虚拟仪器是将仪器技术、计算机技术、总线技术和软件技术紧密的融合在一起，利用计算机强大的数字处理能力实现仪器的大部分功能，打破了传统仪器的框架，形成的一种新的仪器模式。
本设计采用NI PCI-6221数据采集卡，运用虚拟仪器及其相关技术于多通道数据采集系统的设计。该系统具有数据同时采集、采集数据实时显示、存储与管理、报警记录等功能，最后使用Web技术实现了采集数据的远程访问。
本文首先概述了测控技术和虚拟仪器技术在国内外的发展及以后的发展趋势，探讨了虚拟仪器的总线及其标准、框架结构、LabVIEW开发平台，然后介绍了数据采集的相关理论，给出了数据采集系统的硬件结构图。在分析本系统功能需求的基础上，介绍了程序模块化设计、数据库、Web、多线程等设计中用到的技术，最后一章给出了本设计的前面板图。
本设计是虚拟仪器在测控领域的一次成功尝试。实践证明虚拟仪器是一种优秀的解决方案，能够高效的实现各种测控任务。
关键字：虚拟仪器；数据采集；MySQL；PHP；LabVIEW
Abstract
Virtual instrument(VI)is combines computer science,bus technology,software engeneering with measurement instrumentation techology,employes the computer's powerful digtal process compability to realize main function of instrument.It breakes the mainframe of traditonal instrument and forges a new instrument pattern.
This project use NI PCI-6221 DAQ(data acquisition) card,ingeniously applyes VI technology in the development of a Multi-channel data acquisition develoment and finally achieves a solution which can provide many functions including multi-channel and multi-parameter signal acquisition,huge measurement information storage and management,Alarm record, and Collecting data show that real-time.Finally the use of Web technology to achieve the Acquisition of data remote access.
This paper Introduced in detail the test technology in the domestic and foreign development and the later trend of development, then introduced the virtual instrument's development. Study and reseach deeply VI's concept,hardware configuration and software architechture.Then introduce the development platform--LabVIEW.Introduced the theory of data acquisition, which elaborated on the acquisition of hardware, the input signal conditioning, given the DAQ system structure of the hardware.Based on the analysis of the DAQ system on the basis of functional requirements, described in detail the design used in some software-related technologies, including procedures modular design, database technology, Web technology, multi-threaded technology.The final chapter given the specific design of the font panel.
This project is a successful application of VI in measurement domain,which testifies that VI is an available and effective solution and can be employed to accomplish majority complicated measurement task.
Key words: Virtual Instrument; DAQ; MySQL; PHP; LabVIEW
目 录
摘要 I
Abstract II
目录 IV
第一章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 课题背景 1
1.2.1 测控技术的国内外发展现状 1
1.2.2 虚拟仪器技术发展趋势 3
1.3 本设计所做的工作 5
1.3.1 多通道数据采集系统的设计 5
1.3.2 远程数据检索的设计 6
第二章 虚拟仪器 7
2.1 虚拟仪器技术概述 7
2.1.1 虚拟仪器的概念 7
2.1.2 虚拟仪器的特点及优势 7
2.1.3 虚拟仪器和传统仪器的比较 8
2.1.4 虚拟仪器测试系统的组成 10
2.1.5 虚拟仪器I/O接口设备 11
2.1.6 虚拟仪器的软件结构 13
2.2 虚拟仪器的开发软件 13
2.2.1 虚拟仪器的开发语言 13
2.2.2 图形化虚拟仪器开发平台——LabVIEW 14
2.2.3 基于LabVIEW平台的虚拟仪器程序设计 15
第三章 系统设计理论及硬件平台的实现 17
3.1 PC机 17
3.2 数据采集理论 17
3.2.1 数据采集技术概论 17
3.2.2 采集系统的一般组成及各部分功能描述 19
3.2.3 传感器 21
3.2.4 信号调理 21
3.2.5 输入信号的类型 22
3.2.6 输入信号的连接方式 25
3.2.7 测量系统分类 25
3.2.8 选择合适的测量系统 27
3.3 数据采集卡的选择 29
3.3.1 数据采集卡的主要性能指标 30
3.3.2 数据采集卡(DAQ卡)的组成 31
3.3.3 NI PCI-6221数据采集卡 31
3.4 本设计总体硬件框图 32
第四章 系统软件设计的相关技术 33
4.1 程序模块化设计概述 33
4.1.1 程序设计的模块化原则 33
4.1.2 软件系统的模块化设计原则 34
4.1.3 本设计的软件系统模块划分 35
4.2 数据库技术 36
4.2.1 数据库技术概述 36
4.2.2 ADO与数据库的交互技术 38
4.2.3 MySQL数据库 38
4.3 Web技术 39
4.3.1 Web技术概述 39
4.3.2 PHP技术 41
4.3.3 远程数据访问系统 43
4.4 多线程技术 43
4.4.1 Windows的多线程机制 43
4.4.2 LabVIEW与多线程 44
4.4.3 多线程技术在本设计中的应用 44
4.5 系统具体应用程序的实现 45
4.5.1 数据采集部分程序 45
4.5.2 数据保存部分程序 45
4.5.3 历史数据查询部分程序 46
4.5.4 报警记录部分程序 46
第五章 系统软件的具体实现 48
5.1 登录系统 48
5.2 通道参数配置 49
5.3 实时数据显示 50
5.4 历史数据查询 50
5.5 报警记录 51
第六章 总结 53
致谢 54
参考文献 55
附录 远程数据检索系统代码 57
