第一篇：labview用戶登錄界面和溫度報警超限課程設計

北華大學

虛擬儀器課設設計專班

業：

測控技術與儀器

級：

08-1班22號

學生姓名：

譚雨成指導教師：

付偉

目錄

1引言...........................................................................................3 2 系統設計及實現.....................................................................3 2.1 登錄界面設計.................................................................3 2.2系統詳細設計..................................................................4 2.2.1系統初始化...................................................................4 2.2.2 身份驗證程序實現......................................................4 3前面板設計如下圖..................................................................7 4程序框圖如下...........................................................................8 5 心得體會..................................................................................9 6 參考文獻................................................................................10

LabVIEW用戶登陸系統設計

1引言

大多數LabVIEW程序需要設計用戶登錄系統，它的主要優點 ：①有效保護私 有數據。因為大多數LabVIEW程序針對工業測控領域，有必要對整個系 統 的各種配置參數、硬件設施等做出保護 ；②保護程序本身，設置軟件使用權限，可以將非專業操作人員“拒于”系統之外，避免由于使用者誤操作引起的系統崩潰。

系統設計及實現

2.1 登錄界面設計

登陸界面力求簡介、明了。程序一運行，鼠標焦點自動指向用戶名輸入欄，按 Tab鍵可以導航至密碼輸入欄。點擊確定按鈕后，可進入主程序，點擊退出，則退出該系統，界面見圖3所示。

圖登錄界面設計

2.2系統詳細設計 2.2.1系統初始化

程序開始運行，主要完成2個初始化任務 ：①清空用戶名和密碼輸入欄 ；②鼠標焦點指向用戶名輸入欄。2.2.2 身份驗證程序實現

用戶點擊“確定”按鈕后，程序將會搜索數據庫中是否存在用戶名和密碼輸入欄輸入的內容，如果存在，則登陸成功，否則將返回錯誤提示；搜索數 據庫中指定的用戶名以及顯示對應密碼，程序如圖4所 示。

圖 4 搜索用戶登錄.vi 程序框圖

執行完此語句將會返回數據庫中所有包括“UserName”的行，索引數組的作用是索引出其對應的ID和密碼。然后將此密碼與用戶輸入密碼進行比較，如相同，則登陸成功，進入主程序界面，并關閉用戶登錄界面；否則，返回 錯誤提示，如圖5所示。

如果數據庫中無法索引到對應的用戶名或者密碼不正確，程序將返回錯誤提示，如圖 7和圖8 所 示。

圖 7密碼錯誤顯示

圖8 用戶名錯誤顯示

此時，將彈出對話框提示信息，并清空用戶名密碼輸入欄，鼠標焦點重新指向用戶名輸入欄，等待用戶再次輸入。至此，一個基本的用戶登錄系統已經實現，用戶通過修改主程序路徑來將本身嵌入到大型應用程序當中。

LABVIEW溫度超限報警監測器設計

題目要求：做一個溫度超限報警監測器，當溫度超過報警上限，而且開啟報警時，報警燈量，同時顯示當前超限溫度，當前時間，以及報警次數。

3前面板設計如下圖

4程序框圖如下 心得體會

本次課程設計完成用戶登錄界面設計和溫度超限報警設計，都是基于虛擬儀器的Labview8.6軟件的設計。課程設計圓滿結束了，對于我經過努力所得的結果，我感到非常滿意。由于平時大家都是學理論，沒有過實際開發設計的經驗，雖然上課的時候講過很多關于LabVIEW的應用，但課后也從沒真正地應用過這個軟件，對它一點都不熟悉，拿到的時候都不知道怎么做。但通過電腦對LabVIEW進行了幾天的摸索學習，我終于把課程設計做好了，并發現其實LabVIEW很簡單，很實用。通過這次課程設計我基本學會了虛擬儀器設計的步聚和基本方法，提高了動手能力，增強了理論聯系實際的能力，也培養和發展了同學之間的感情，對此我感到非常欣慰。總之，在這次課程設計中我受益匪淺。

在這個課程設計中，我真正的感受到了虛擬儀器的優越性，“軟件即儀器”，僅僅在Labview上寫入一些圖形程序，就可以實現相應的儀器的功能，只需要借助一臺計算機，一個LabVIEW軟件，就可以實現很多儀器的功能，真的好方便，好偉大啊！這真的是儀器界的一場偉大的革命，可以斷定不久的將來虛擬儀器之風將刮到世界上每個角落。通過這次設計實踐。我總結了使用LabVIEW編程的兩個要點。第一，熟悉每個控件的用途、使用方法和在軟件中的位置。LabVIEW有這么多控件，有這么單元，如果我們不知道每個單元是用來干什么的，那就根本談不上應用它們了，只有在知道這個空間是做什么用的，我們才會去使用它。知道需要用到某個單元，但是不知道怎么使用，怎么連線，這也是很讓人郁悶的事，所以我們得熟悉一些基本單元的用法。要想很快地做成一個虛擬儀器，就得熟悉每個單元所在的位置，以免在使用過程中找半天找不到它在哪個菜單中。第二，對于虛擬儀器設計來說，因果朔源的設計方法是一種比較好的設計方法，知道要做什么，知道需要哪些單元，我們就添加那些單元，按需求增添元件。

課程設計的過程中，我遇到了不少的問題，但最終我終究還是戰勝困難，取得了成功，當然其中很大一部分功勞都要歸功于指導老師和同學們，要不是沒有指導老師的指導和與同學們的相互交流學習，我的課程設計肯定不會如此輕松。在此，我非常感謝我的指導老師和同學們。同時也感謝學校給我們提供了這樣好的實驗平臺和良好的實踐機會。參考文獻

［1］ 陳錫輝．LabVIEW 8.60程序設計從入門到精通［M］.北 京：清華大學出版社,2007.［2］ Jeffrey Travis.LabVIEW 大學實用教程［M］.喬瑞萍，譯.北京 ：電子工業出版社，2008.［3］ Jon Conwy.軟件工程方法在LabVIEW中的應用［M.］羅宵，譯.北京：清華大學出版社，2006.

第二篇：課程設計--溫度超限報警裝置設計

題目: 溫度超限報警裝置設計

班 級 學生姓名 實習時間

課程設計報告

——溫度超限報警系統設計

一、設計目的：

1、掌握熱電式傳感器工作原理并了解熱敏電阻與溫度變化的關系；

2、熟練應用直流電橋，放大器等基本電路；

3、自擬電路，充分體會熱電式傳感器的實際應用；

4、學習使用PROTEUS系統進行電路仿真，PROTEL軟件繪制原理圖。

二、設計內容：

溫度上下限報警系統的設計

三、設計要求：

1、溫度高于80攝氏度時，紅燈亮，并發出鳴叫聲。

2、溫度低于30攝氏度時，綠燈亮。

3、在30攝氏度到80攝氏度之間，兩個燈都不亮。

四、器件選擇：

使用工具：直流穩壓電源（5V）一臺、電烙鐵一把、萬用電路板一塊、泰坦萬用表一臺、溫度計一個、加熱杯一個

元件選擇：熱敏電阻NTC 5D-11一個（負溫度系數）、放大器LM324一個、C9013兩個、紅色發光二極管一個、綠色發光二極管一個、蜂鳴器一個、100歐電阻四個、10歐電阻兩個、10K歐電阻三個、470歐電阻兩個、390歐電阻兩個、導線若干

五、設計思路：

溫度上下限的確定：根據熱敏電阻對于不同溫度有不同的電阻值的特性來得到。通過實際側量，得到所要求溫度上下限對應的電阻值（本次使用的熱敏電阻為負溫度系數即溫度越高阻值越低）。

電路的實現：主要通過NTC傳感器的作用，將溫度引起的阻值變化轉化為電勢的變化，再經過集成運算放大器來控制輸出，從而得到對溫度上下限的控制。最后經過后續電路，完成亮燈和報警系統。

電路整體的組成如圖所示：

六、設計原理：

1、熱敏電阻：

熱敏電阻的基本特性是電阻—溫度特性。我們使用的熱敏電阻為負溫度系數熱敏電阻，特別適用于-100~300℃之間測溫，在較小的溫度范圍內，其電阻-溫度特性曲線是一條指數曲線，即隨著溫度的升高阻值不斷減小。由于熱敏電阻是由半導體材料制成的，其中的載流子數目是隨溫度的升高按指數規律迅速增加的。載流子數目越多，導電能力越強，其電阻率也就越小，因此熱敏電阻的電阻值歲溫度的升高將按指數規律迅速減小。這和金屬中自由電子的導電機制恰好相反，金屬中的電阻值是隨著溫度的上升而緩慢增大的。熱敏電阻有正溫度系數，臨界溫度系數與負溫度系數之分，本實驗所用的101為負溫度系數（NTC）,在較小的溫度范圍內，其電阻-溫度特性曲線是一條指數曲線，可表示為RT=?e

?T式中，RT為溫度為T時的電阻值，?與β為與半導體性能有關的常數，T為熱敏電阻的熱力學溫度。經實際測量，30攝氏度時熱敏電阻阻值達到95歐姆，而80攝氏度時達到22歐姆。

2、集成運算放大器

我們采用了LM324四運放集成電路。它采用14腳雙列直插塑料封裝，其內部包含四組形式完全相同的運算放大器，除電源共用以外，四組運放相互獨立。每一組運放都可以用圖一所示的符號來表示，它共有5個引出腳，其中“+”、“-”為兩個信號出入端，“V+”、“V-”為正、負電源端，“V0”為輸出端。兩個信號輸入端中，V-（-）為反相入端，表示運放輸出端V0的信號與該輸入端的相位相反；Vi+(+)為同相輸入端，表示運放輸出端V0的信號與該輸入端的相位相同。LM324的引腳排列見圖2。

（圖一）

（圖二）

當去掉運放的反饋電阻，或者說反饋電阻趨于無窮大時（即開環狀態），理論上認為運放的開環放大倍數也為無窮大，此時運放變成、形成一個電壓比較器，其輸出如不是高電平（V+），就是低電平（V-）。當正輸入端電壓高于負輸入端電壓時，運放輸出高電平。

我們選擇第一組與第二組進高低溫比較：當環境溫度高于80℃時，5管腳電位高6管腳電位，7管腳輸出高電平，C9013導通，紅燈亮且蜂鳴響，否則紅燈不亮蜂鳴不響；當環溫度低于30℃時，3管腳電位高于2管腳電位，1管腳輸出為高電平，C9013導通，綠燈亮，否則輸出綠燈不亮。

3、報警裝置：

我們采用了蜂鳴器與紅色發光二極管并聯的方式接入電路中，當紅色二極管亮時蜂鳴響，實現高溫報警。

七、制作步驟：

1、仿真

電路基本設計出來后，在計算機上用PROTEUS系統仿真軟件實現仿真。對元器件的取值應嚴格按照設計的電路及實際情況來確定，以減少在硬件操作時的麻煩。以下為仿真后的截圖效果：

2、電路板設計

我們先在面包板上連接好電路，控制傳感器溫度，使溫度上下限確定位在30℃及80℃。

焊接前對萬用電路板進行了電路設計，以整潔美觀為原則。對布線，元件的放置都有明確位置。

3、焊接

嚴格按照上圖所示連接電路圖，LM324的4腳接+5V，11腳接地。焊接時應注意以下幾個方面：

（1）發光二極管的極性不能搞混，腳長的一端為正極，另一端為負極。或使用萬用表測量。

（2）LM324不能直接焊接在電路板上，那樣的話既不容易調試，還容易燒壞片子，應焊接8腳的集成電路管座，在焊接完成后將LM324插于管座上。

（3）揚聲器的極性已標出，注意不能反接。

（4）

焊接完成后的電路基本不用調試，用給NTC傳感器加熱，其電阻發生變化，使管腳2、3與管腳5、6的電壓發生變化，從而使LM324的第一組或第二組導通或截止，進而實現紅燈或綠燈亮，實現溫度超限報警。

八、心得體會：

在此次為期兩周的課程設計中，我覺的自己在很多個方面都獲得了較為顯著的提高。

首先是對理論知識的理解。通過自身對傳感器的設計、仿真、組裝，將在課堂上學到的理論知識用以解決這一系列過程當中出現的種種問題。不僅使理論正確的指導了實踐，更在實踐的過程中深化了對理論的認知，真正將課堂上的知識變為了自己的。

其次是團隊合作與交流能力。在這次的實習中采取了以小組為單位的合作形式，這就需要小組中的每個成員都要有一個明確的分工。我在小組中主要負責電路的設計與焊接，但這個過程并非只由我一人完成，小組的其他成員也給了我很大的幫助。整個設計、制作過程也可以說是一個互相交流的過程。例如，在設計的最初我采用了課本里出現過的一個電路，但在仿真的過程中卻發現無法實現設計所要求的功能，之后我便和其他同伴互相交流了各自的想法，認定此電路只能實現部分要求。隨后我們重新設計了新的電路并成功的進行了仿真。之后的焊接與調試同樣是在小組成員默契的配合與坦誠的交流中逐步完成的。

再次是展示自我的能力。由于這次的實習添加了答辯的環節，因此也就給了我們一個展現自己的舞臺。我們闡述自己的設計原理并對自己在整個過程中的工作進行總結，這對我們每一個人而言都是一種新的體驗。也為我們在更大的舞臺上展示自己打下了基礎。

總而言之，這次的課程設計確實使我受益匪淺，為以后的學習和工作都奠定了堅實的基石。

——吳航航

回顧進行課程設計的這段時間，我們共同親身見證了實驗作品的成功誕生：在設計電路的過程中我們遇到了許多問題，但經過我們的共同努力各個擊破，一開始拿到設計題目時，只知道使用熱敏電阻來實現，但就其電阻與溫度的變化關系并不清楚，所以只能采取實際測量的方法確定在30、80攝氏度使得阻值來實現仿真。但在實際硬件操作中出現了誤差，在不到低于30攝氏度時綠燈就暗了，這就需要我們重新更換電阻，調節使其接近理想值。

通過這次課程設計我也收獲了許多：首先，針對溫度上下限報警系統的設計，我和小組成員一起共同經歷了從一頭霧水、毫無頭緒到最終制作出比較精確的、達到設計要求的作品這樣一個過程，并從中體會到團隊的合作以及成功的喜悅。其次，我認為這次課程設計最困難的地方也是收獲最大的一點就是使用PROTEUS系統進行電路的仿真以及PROTEL軟件繪制原理圖。之前從來沒有接觸過這樣的軟件，不懂如何使用。經過翻閱資料，同學的指導，初步的掌握了仿真軟件的使用，并可以進行一些較為簡單的電路仿真，同時我也意識到測控專業的學習離不開這些工具軟件的輔助，接下來，我也會進一步學習，爭取熟練掌握仿真軟件的使用。再次，我感覺進行課程設計一方面提高了我們的動手能力，理論與實際相結合；另一方面通過答辯環節，鍛煉我們的口語表達，如果不能很好的表達，設計的再出色，也很難得到他人的認可。

總之，這次課程設計是我今后學習工作的一個很好的教材。

——李園園 這一次的課程設計一共持續了兩周，我覺得我在這段時間內學到了很多的東西，這一次的實驗主要是針對傳感器來設計一定的電路，我們的實驗要求是用熱敏電阻設計出有溫度上下限的報警系統。

剛拿到這個課題的時候，我不知道該從何下手，上這門課的時候我們都是在學一些理論知識，對于我還不知道該怎么把理論應用于實際中。我們小組的成員經過討論后決定先查一些相關的資料，應該先了解一下老師，給我們提供的元器件，然后才能根據元器件設計出符合要求的電路。當我們有了一定的設計思路的時候，我們利用仿真軟件對我們的電路進行仿真，看我們的思路是否可行。在這個過程中我們學會了如何使用仿真軟件。在焊接電路的時候，我們小心的焊接盡量不讓兩個焊點連接到一起。而且在布線的時候，盡量不要讓兩根線重疊在一起，這樣才可以保證清晰和美觀。由于實際和理論之間是有差別的，在仿真的時候我們曾確定過電阻的阻值，但應用到實際的時侯出現了偏差，不能在30度和80度的時候紅燈或綠燈放生準確的變化，我們經過討論最后決定用電阻串并聯實現，所以我們的最后結果還是比較成功的。

從這次的課程設計中我學到了好多的東西：首先，我學會了怎么樣去用仿真軟件去畫電路圖，明白了作為一個工科生，我們不能只學習書上的知識就覺得足夠了，我們要充分的利用好課余時間，把握好機會去多接觸些實際模型，爭取做到理論與實際相結合的學習方式。其次，我懂得了團隊合作精神的重要，在這次試驗中，我們每個人都付出了好多的努力，我知道，從設計電路到最后焊接的成功，一個人是不能完成的。在整個實驗的過程中我們小組的成員都可以做到互相幫助，互相學習。我覺得這就是所謂的團隊精神，我相信這也是實驗的一個要求與目的吧。總之我在這個實驗中是受益匪淺的，我相信給我以后的生活和學習帶來很多幫助。

——裴佩

九、參考文獻：

《傳感器與傳感器技術》

科學出版社

何道清

2006年

《電子技術基礎 模擬部分》 高等教育出版社

《傳感器應用及其電路精選》電子工業出版社

康華光

張福學

2004年 1992年