基于LabWindows/CVI和ADAM—4118热电偶的温度采集系统

雷潇 严蕾 高闯

摘 要：本文主要介绍了在Windows环境下，以LabWindows/CVI为开发平台，以ADAM-4118热电偶和计算机为主要硬件平台组成温度采集系统，利用多线程机制进行温度的采集和存储，最后对采集到的数据加以分析。实际应用表明该系统运行稳定。

关键词：LabWindows/CVI；ADAM-4118热电偶；多线程；数据采集

1 前言

LabWindows/CVI是以C语言为基本编程语言的虚拟仪器软件。利用ADAM-4118热电偶和LabWindows/CVI完成对数据的采集、存储和分析工作[1]。工控机通过RS-232，中间经过RS-232和RS-485的转换器与热电偶进行通讯，被测参数的实时信号通过串口传送给工控机。

1.1 软件设计

程序开发用LabWindows/CVI，它是Windows环境面向计算机测控领域的虚拟仪器软件开发平台[2]。在编程过程中直接调用用户界面函数并且利用热电偶提供的函数，进行系统的软件设计。其中RS-232函数库提供了各种方式的串口通讯函数和IO函数。

1.2 硬件设计

硬件主要由ADAM-4118热电偶模块与工控机连接进行数据采集和显示。ADAM-4118将热电偶转换为RS-485信号，传输到电脑上。又普通机有RS-232接口，而无RS-485，所以需采用RS-232到RS-485的转换器。

2 基于CVI和ADAM-4118热电偶的数据采集设计方案

本数据采集系统的建立分以下几步：

第一步，利用LabWindows/CVI建立用户界面。其包括四个数据采集模块，每个模块有8个通道。

第二步，在界面上建立控件按钮，如数据采集按钮，数据确认按钮、保存、显示按钮。

第三步，在编程过程中使用多线程机制以保证数据采集的实时性，提高CPU的利用率和程序的执行效率。

在LabWindows/CVI编程中，使用主线程进行创建、显示并运行用户界面。使用次线程进行数据的采集、存储及其他操作。本系统在编程时除使用主线程外，还采用了3个不同的次线程，分别进行数据采集与分析，数据显示，数据存储[4]。

3 温度采集系统的设计

本系统主要包括操作面板设计和实现数据实时采集功能的程序设计。

3.1 操作面板设计

用户操作面板如图1所示。

面板的设计主要是利用了LabWindows/CVI中的用户界面库函数所提供的函数及通过改变对象的属性来实现的。图1是采集系统的前面板。

3.2 温度采集

用ADAM-4118热电偶采集到的温度是以℃为单位。编程时，热电偶提供了一些命令来实现功能，以准确掌握计算机配置相关信息，达到对数据的准确控制。

3.3 数据存储

由于ADAM-4118热电偶内部拥有信号转换模块，就不用对采集到的数据进行曲线拟合了。数据的存储，是分别以四个数组Read1，Read2，Read3，Read4来存储4个模块采集的温度。此外，本程序采用fprintf函数建立一个后缀为dat的动态数据保存文件。“M1234”表示采用四个热电偶模块同时采集数据；“1”表示确认采集数据的次数为1次（因为采用的存储方式为手动存储）。

4 总结

本文以LabWindows/CVI为开发平台，以ADAM-4118热电偶和工控机为主要硬件平台进行数据采集系统的建立。此系统能够及时采集和存储数据。故可以到不同的实际环境中对温度的变化进行实时监控。实践表明，此系统利用人机界面简化了操作步骤。可以代替许多复杂的硬件系统，节省开支。

[参考文献]

[1]史君成，张淑伟，律淑珍.LabWindows/CVI虚拟仪器设计[M].北京：国防工业出版社，2007.

[2]余军，张璐莹.虚拟现实技术及其应用[J].河南：天中学刊，2007-5.

[3]马瑞新，田琳琳，赖晓晨.基础C++程序分析与设计[M].大连：大连理工大学出版社，2007.

[4]刘君华.基于LabWindows/CVI的虚拟仪器设计[J].北京：电子工业出版社，2003.