基于 LabVIEW的多通道数据采集系统的设计开题报告

1. 研究目的与意义

当今社会正处于一个高速发展的状态中，不论是在国防、通信、航空，还是气象、环境监测、制造等领域，外部数据显得尤为重要。因此要求测控和处理的信息量越来越大、速度越来越快，同时测控对象的空间位置日益分散，测控任务日益复杂。然而人工测试代价高，速度慢且容易出错，显然不符合时代的要求。多通道采集系统便成了现如今数据采集的不二选择。其中，基于labview的多通道数据采集系统当属时下最热门最便捷的系统之一了。使用labview开发多通道数据采集系统有以下优点：labview的特殊编程语句——图形化编程语言使程序开发尤为简单，仅需注重数据以及数据的执行，而非程序的语法，内存分配等，从而提高工作效率；前面板可视化的用户界面会让数据一目了然，便于分析；labview软件提供了一个数据采集设备的单一编程接口，使得硬件和软件可以无缝的集成；低成本；可拓展等等巨大优势，使其具有巨大的潜在研究价值。

在电脑技术出现之前，数据采集均是人工采集或者依赖某些高端传统仪器自身所具有的功能进行数据采集。电脑技术出现之后，人们开始考虑用电脑来处理传统仪器所得到的数据。20世纪70年代发展了gpib技术，而受gpib总线带宽的限制，无法实现数据向计算机的实时传输。20世纪80年代电脑技术进一步发展，个人电脑可以带有多个扩展槽，就出现了插在计算机里的数据采集卡。20世纪90年代，pci总线数据传输速度达到了132mbytes/s。1996年美国ni公司在pci基础上提出了第一代pxi系统的技术规范。目前在这一领域内，使用较为广泛的计算机语言便是ni公司的labview软件。它被广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，被视为一个标准的数据采集仪器和仪器软件。

虚拟仪器经过了20多年的发展，而今正沿着总线与驱动程序标准化、软硬件模块化、编程图形化和硬件模块的即插即用方向发展，以开放式模块化仪器标准为标准为基础的虚拟仪器标准正在越来越完善。虚拟仪器技术的发展与计算机的发展是同步的，由于计算机技术以及网络技术的飞快发展，所以虚拟仪器一定可以展现出强大的活力，基于目前虚拟仪器的出色表现，虚拟仪器技术将在科学技术的各个领域可以有更大的作为，在科学发展和工业生产方面将发挥更重要的作用。

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容：

本多通道数据采集系统硬件方面主要由传感器、前端信号调理电路板和ni usb-6251数据采集卡三部分组成，软件方面则需要进行设备驱动程序的设计和运用虚拟仪器开发环境进行虚拟面板的开发。工作过程中, 整个系统从被测对象开始, 通过传感器转换成电信号, 经过信号调理模块进行简单的信号处理, 将信号送至数据采集卡进行采集, 然后用软件进行处理。在采集过程中将数据保存到数据库里, 实现了历史数据的访问。同时由于是多通道数据采集，那么必须考虑系统的抗干扰能力。人机界面也应设计得简单实用，方便使用者。

预期目标：

3. 研究的方法与步骤

研究方法：

本设计以4个通道进行设计，从传感器来的模拟输入信号，经过前端信号调理电路板进行信号调理后，输入到niusb-6251数据采集卡，经过usb总线送入pc机，由软件进行数据处理，包括数据的平均滤波，采样波形的实时显示，并以一定的时间间隔插入数据库进行历史数据保存，边采集边保存，然后通过数据库技术实现历史数据的检索。

步骤：

4. 参考文献

[1] 夏莉英. 基于labview 8.20的单片机数据采集系统设计[j]. 微计算机信息, 2011, 27(7):82-83.

[2]张丽娜. 基于labview的温湿度测控系统设计[d]. 内蒙古大学, 2006.

[3]徐晶晶, 杨世凤, 何静,等. 基于labview的道路硬度检测系统设计[j]. 天津科技大学学报, 2010, 25(5):60-63.

5. 计划与进度安排

2022-02-20~2022-03-03 根据前期对课题的调研，和对相关知识的学习，认真撰写开题报告、确定毕业设计方案。

2022-03-06~2022-04-28 进入全面的毕业设计阶段， 在需求分析的基础上，按照设计方案进行详细的设计（或初步的样机设计），其中包括系统硬件设计，原理图绘制，搭建模型与调试；进行五千字的英文翻译。

2022-05-01~2022-05-12 系统软件设计，编写程序，仿真与调试；系统软硬件统调；整理必要的数据资料。