一种基于labview软件数据采集项目教学实训套件

技术领域

本发明涉及实验教学设备技术领域，具体是指一种基于labview软件数据采集项目教学实训套件。

背景技术

数据采集电路是电子计算机专业学生常用电路，labview软件在数据采集中使用广泛，目前大中专学生在竞赛中都会用到这个软件去进行数据采集，但市面上相关的labview实训套件比较少，都是针对复杂的整体项目的电路板及程序，没有把每个模块单独拿出来教学测试，庞大的系统不利于学生分块学习，没有循序渐进的教学步骤，让学生学起来难度很大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对上述问题，提供一种由基础模块组成、基础模块可自由组合、可进行分块学习的基于labview软件数据采集项目实训套件。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：一种基于labview软件数据采集项目教学实训套件，包括底壳和电路面板，所述电路面板位于底壳上方，所述电路面板上集成有电源模块、采集卡接口模块、电机控制模块、灯光控制模块、单片机显示及主控模块、烟雾报警模块、声光控报警模块、风扇控制模块、继电器控制模块、按键控制模块、温度检测模块和空气质量检测模块，所述电源模块、采集卡接口模块、电机控制模块、灯光控制模块、单片机显示及主控模块、烟雾报警模块、声光控报警模块、风扇控制模块、继电器控制模块、按键控制模块、温度检测模块和空气质量检测模块上均设有测试点和输入输出端子。

本发明与现有技术相比的优点在于：该新型基于labview软件数据采集项目实训套件，由12个基础模块组成，每个基础模块上均设有测试点和输入输出端子，在进行数据采集教学时，可以先易后难，先采集一个信号，进行简单labview编程，然后再采集两个信号直至四个信号，而主控系统不受干扰，也可以自由组合不同的小系统，让学生在学习时不会一下子被庞大的系统编程给吓到，让学生很好的找到labview学习的切入点。

作为改进，所述电路面板上单片机显示及主控模块左侧设有电机控制模块和灯光控制模块，所述单片机显示及主控模块右侧设有烟雾报警模块和声光控报警模块，所述电机控制模块后侧设有电源模块，所述电源模块右侧设有采集卡接口模块，所述灯光控制模块前侧设有风扇控制模块和继电器控制模块，所述声光控报警模块前侧设有温度检测模块和空气质量检测模块，所述风扇控制模块和继电器控制模块与温度检测模块和空气质量检测模块之间设有按键控制模块，进行合理布局。

作为改进，所述电路面板通过固定螺栓与底壳连接，方便电路面板的拆装。

作为改进，所述底壳的材料为透明亚克力，方便对透过底壳对电路面板进行观察。

附图说明

图1是本发明一种基于labview软件数据采集项目教学实训套件的结构示意图。

图2是本发明一种基于labview软件数据采集项目教学实训套件的电路面板的模块图。

图3是本发明一种基于labview软件数据采集项目教学实训套件的电源模块的电路图。

图4是本发明一种基于labview软件数据采集项目教学实训套件的单片机显示及主控模块的电路图。

图5是本发明一种基于labview软件数据采集项目教学实训套件的按键控制模块的电路图。

图6是本发明一种基于labview软件数据采集项目教学实训套件的电机控制模块的电路图。

图7是本发明一种基于labview软件数据采集项目教学实训套件的风扇控制模块的电路图。

图8是本发明一种基于labview软件数据采集项目教学实训套件的灯光控制模块的电路图。

图9是本发明一种基于labview软件数据采集项目教学实训套件的烟雾报警模块的电路图。

图10是本发明一种基于labview软件数据采集项目教学实训套件的空气质量检测模块的电路图。

图11是本发明一种基于labview软件数据采集项目教学实训套件的声光控报警模块的电路图。

图12是本发明一种基于labview软件数据采集项目教学实训套件的温度检测模块的电路图。

图13是本发明一种基于labview软件数据采集项目教学实训套件的继电器控制模块的电路图。

附图说明：1、底壳，2、电路面板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。

结合附图，一种基于labview软件数据采集项目教学实训套件，包括底壳1和电路面板2，所述电路面板2位于底壳1上方，所述电路面板2上集成有电源模块、采集卡接口模块、电机控制模块、灯光控制模块、单片机显示及主控模块、烟雾报警模块、声光控报警模块、风扇控制模块、继电器控制模块、按键控制模块、温度检测模块和空气质量检测模块，所述电源模块、采集卡接口模块、电机控制模块、灯光控制模块、单片机显示及主控模块、烟雾报警模块、声光控报警模块、风扇控制模块、继电器控制模块、按键控制模块、温度检测模块和空气质量检测模块上均设有测试点和输入输出端子。

所述电路面板2上单片机显示及主控模块左侧设有电机控制模块和灯光控制模块，所述单片机显示及主控模块右侧设有烟雾报警模块和声光控报警模块，所述电机控制模块后侧设有电源模块，所述电源模块右侧设有采集卡接口模块，所述灯光控制模块前侧设有风扇控制模块和继电器控制模块，所述声光控报警模块前侧设有温度检测模块和空气质量检测模块，所述风扇控制模块和继电器控制模块与温度检测模块和空气质量检测模块之间设有按键控制模块。

所述电路面板2通过固定螺栓与底壳1连接。

所述底壳1的材料为透明亚克力。

本发明的工作原理：电源模块：DC12输入，采用7812三端稳压芯片，输出和输入都增加测试端子TP，同时给所有的模块供电。单片机显示及主控模块：采用AVR单片机ATMEGA32芯片作为主单片机，12864液晶作为显示电路，显示各个模块和传感器的工作状态。按键控制模块：采用8路轻触开关6mm*6mm按键，8个按键分别接到单片机的P0口的 8个IO口。电机控制模块：采用NPN级联功率放大电路，输入用2mm圆孔端子悬空，可直接给高电平或低电平，测试电机的启停控制。风扇控制模块：和模块四电机控制电路一样，采用NPN级联功率放大电路，输入用2mm圆孔端子悬空，可直接给高电平或低电平，测试风扇的启停控制。灯光控制模块：采用PNP级功率放大电路，输入用2mm圆孔端子悬空，可直接给高电平或低电平控制灯泡的亮灭，这个采用电路和模块4电机控制电路的三极管不一样，所以控制规则也相反。烟雾检测模块：用可调电阻RP调节烟雾信号的输出，通过LM358 运放2脚和3脚进行比较，输出高电平或者低电平，组成比较器。输出信号预留2mm圆孔测试端子，同时信号给到单片机主控芯片的PA2脚。空气质量检测模块：采用MS2600空气传感器，可直接输出模拟信号，电压可达3V，输出预留2mm圆孔测试端子，同时连接到单片机主控芯片的PA1脚。声光控报警模块：可同时检测两个传感器信号，声音咪头采用三极管放大电路放大，光敏电阻通过跳线连接，两个信号接到NE555芯片的2脚和4脚，组成单稳态电路，有声音时OUT反转，4脚复位，OUT输出连接一个3mm贴片发光二极管作为输出电平显示，再经过一个三极管信号整形，预留2mm信号测试端子。温度检测模块：采用LM35 温度检测传感器芯片，效果稳定，无需校验，输出模拟电压，输出预留2mm信号测试端子，同时连接到单片机主控芯片的PA0脚。继电器控制模块：采用两路继电器控制，用于模拟制冷和制热控制。输入信号预留2mm信号测试端子，同时连接到主控单片机的PA6和PA7。采集卡接口模块：用于连接DAQ采集卡的接口，采用2mm圆孔座把所有的DAQ采集卡接口都引出来，方便用2mm实验导线连接各模块信号至采集卡。

实施例一

将DAQ与电路板连接，将温度检测模块的PA0与AI0+连接，将AI0-与DGND连接，组成温度检测系统。

实施例二

将DAQ与电路板连接，将空气质量检测模块中的PA1与AI1+连接，将AI1-与DGND 连接，便可实现AI1端电压的采集，组成空气质量检测系统。

实施例三

将DAQ与电路板连接，将电机控制模块中PD7与AO0连接，将AGND与DGND连接，实现AO0端模拟电压的输出，组成电机与流水灯控制系统。

实施例四

将DAQ与电路板连接，将烟雾报警模块中PA2与DIO2连接，将风扇模块中的PA5与DIO3连接，组成烟雾报警系统。

实施例五

将DAQ与电路板连接，将声光控报警模块中的PA3与DIO4连接，将灯光控制模块中PA4与DIO5连接，组成声光报警系统。

实施例六

将DAQ与电路板连接，将空气质量检测模块中的PA1与AI1+连接，将AI1-与DGND 连接，实现AI1端电压的采集。将电机控制模块的PD7与AO0连接，将AGND与DGND连接实现对电机的模拟量输出，组成空气与电机控制系统。

实施例七

将DAQ与电路板连接，将温度检测模块的PA0与AI0+连接，将AI0-与DGND连接，实现AI0端电压的采集。将JK2继电器控制模块中的PA6与DIO0连接，JK1继电器电路模块中的PA7与DIO1相连，组成温度与继电器控制系统。

实施例八

将DAQ与电路板连接，温度采集模块的数据由AI0端口实现采集，将AI0-与DGND连接；空气质量检测模块的数据由AI1端口实现采集；电机控制模块由AO0实现控制，AGND 与DGND连接。继电器控制模块JK2由DIO0控制，JK1由DIO1控制；烟雾报警模块的数据由DIO2实现采集；风扇控制模块由DIO3实现控制；声光控报警模块采集由DIO4端口实现；灯光控制模块由DIO5实现控制，组成控制家居综合控制系统。

本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所述的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。