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
第一章 总 结
本毕业设计在研究虚拟仪器技术、数据库技术、Web应用技术以及软件开发技术的基础上,使用虚拟仪器技术实现了多通道数据采集,通过数据库保存记录,进一步设计了一个远程数据访问系统。实现了一个从物理信号到远程桌面访问的多通道数据采集系统。
本毕业设计大部分工作是程序的编写,所涉及的硬件部分都有现成的。但是对硬件的了解也是必需要做的工作,特别是对NI PCI-6221采集卡的了解。其中包括采集率,采集通道,采样方式,然后根据实际情况选择合适的测量系统。
多通道数据采集整个系统构建在数据库的基础上,其中包括用户登录管理,采集的数据保存,历史数据的本地、远程的访问。整个系统从硬件到软件到网络进行了全面的开发,非常完美的表现出了一个数据采集系统的功能和实际应用。
在设计过程中,是先设计各个子程序,测试其功能后再设计其他的子程序,所以程序调试阶段很顺利,在最后设计整个系统时,考虑了很多框架,比如主从结构,生产-消费结构。实际的主程序框架为多种结构的混合,主要由事件结构构成。
网络技术的飞速发展和远程测试的需要,驱动虚拟仪器网络化方向发展。以PC机或工作站为平台,运用虚拟仪器技术构成实用的测控系统将成为仪器和测试技术发展的一个重要方向,本设计的附加部分,历史数据远程的访问从另一方面体现了测控技术的网络化发展。
通过本毕业设计,深刻的认识到了虚拟仪器技术是仪器发展的重要发展方向。虚拟仪器以崭新的模式和强大的功能深入人心。伴随计算机技术和信息技术的发展虚拟仪器必将拓展到各个领域,引起测控仪器的深层次变革。