基于LabVIEW的档案库房温湿度监控系统的设计

摘要

目前,我们国家拥有大量的档案馆,珍藏着大量价值不菲的实物、纸质及电子磁盘档案资料。而直接影响这些珍贵档案资料的寿命主要是库房的温度和湿度,因此为了使档案库房中的实体资料保存的时间更久远,有必要对档案库房的温度和湿度进行严格监控。目前在档案馆中普通使用的方法是人工记录温湿度计的数值,一天两次,不能24小时监视,不能及时发现问题。即使现有的档案室温湿度监控系统也大都是基于单片机开发的,而基于单片机开发的库房温湿度监控系统存在着硬件结构与软件编程都很复杂、可扩展性能不强和显示方式单一等问题。
　　 随着计算机和现代监控技术的发展,虚拟仪器技术也得到了迅速发展,并在诸多的工程实践领域得到了很好地应用,充分利用普通计算机这个通用而且功能又相当强大的资源,借助于虚拟仪器技术来开发档案库房温湿度监控系统是一个很好的设想。
　　 鉴于目前存在的问题,本文结合虚拟仪器界而人性化、功能可定制、显示图形化等优点,设计了基于LabVIEW的档案库房温湿度监控系统,可以有效地解决以上问题。系统中采用数字温度传感器DS18B20、湿度传感器HS1101测量温湿度;采用Lab-PC-1200采集卡获取数据;采用串行方式、PCI总线传输数据;RS-232/485接口双向通信;采用PWM方式控制电路,实现温湿度自动控制。内容主要包括以下方面:(1)目前档案库房温湿度监控现状;(2)基于LabVIEW的温湿度监控系统总体设计;(3)系统硬件设计;(4)系统软件设计;(5)LabVIEW网络通信。
　　 研究结果表明:系统控制可靠,界面更加人性化,便于使用,所有操作均通过键盘或鼠标实现,温湿度监控曲线实时显示,系统连续控制品质实时可视,具有温湿度调节机制,很好的满足了档案库房温湿度自动控制要求。

目录

文摘

英文文摘

1 引言

1.1 本文研究目的及意义

1.2 传统的温度湿度监控方法

1.3 课题的来源及研究内容

2 LabVIEW软件及监控功能介绍

2.1 虚拟仪器技术

2.1.1 虚拟仪器的概念及系统结构

2.1.2 虚拟仪器与传统仪器的比较

2.2 LabVIEW软件介绍

2.2.1 LabVIEW概述

2.2.2 LabVIEW软件的组成

2.2.3 LabVIEW软件的优势及实现监控功能的可行性

3 系统总体方案设计

3.1 监控系统技术指标

3.2 系统设计原理

3.3 系统结构图

4 系统硬件设计

4.1 系统温度传感器DS18B20

4.1.1 DS18B20介绍

4.1.2 DS18B20内部结构

4.1.3 DS18B20温度测量

4.2 系统湿度传感器HS1101

4.2.1 HS1101简介

4.2.2 HS1101测量湿度

4.2.3 多项式插值

4.3 调理电路

4.4 数据采集卡Lab-PC-1200

4.4.1 数据采集卡的基本性能指标

4.4.2 数据采集卡的组成

4.4.3 Lab-PC-1200简介

4.5 串口(RS-232/485)简述

4.5.1 输入/输出(I/0)接口软件

4.5.2 仪器驱动程序

4.6 PID控制算法设计

4.7 报警电路

4.8 输出控制电路设计

5 系统软件设计

5.1 参数设置模块

5.2 数据采集模块

5.3 数据处理模块

5.4 数据显示模块

5.5 信号输出模块

6 LabVIEW的网络通信

6.1 TCP与UDP通信

6.1.1 TCP通信的实现

6.1.2 UDP通信的实现

6.2 DataSocket通信

6.2.1 DataSocket组成结构

6.2.2 DataSocket通信应用

6.3 Remote Panels通信

6.3.1 配置LabVIEW Web Server

6.3.2 在Client端运行Remote Panels

结论

致谢

攻读学位期间发表的学术论文目录

参考文献