单片机1817 基于LabVIEW与MATLAB的多通道数据采集与分析系统（不写论文）

项目介绍

题目来源： 在大型温室大棚中，种植物的生长、产量与土壤环境的温湿度和光照强度有很大关系。温湿度太低，蔬菜就会被冻或者停止生长；光照是蔬菜作物光合作用的能源，光照条件的好坏直接影响到作物光合作用的强弱，从而明显影响到产量的高低。所以要将温湿度和光照强度始终控制在适合蔬菜生长的范围内。 传统的温度控制是在大棚内部悬挂温度计，人工依据读取的温度值来调节大棚内的温度。当蔬菜光合作用需要一定的强度时，需要借助光照检测仪来完成光照强度的检测。如果仅靠人工控制既耗人力，又容易发生差错。温室大棚的温度控制措施成为一个难题。不仅在实时监控上有一定的难度，而且还在数据存储方面存在极大的不方便。现在，随着农业产业规模的提高，对于数量较多的大棚，传统的温度控制措施就显现出很大的局限性。 主要内容： 该系统采用硬件设备有Arduino Uno开发板、土壤湿度传感器 FC-28、温度传感器 LM35、环境光度传感器 TEMT6000、 2.4GHz无线串口模块AS69-T20，以及个人计算机。 首先，上位机与下位机通过串口转 2.4 GHz射频模块进行无线通信，双向交换数据：下位机为 Arduino Uno开发板，其ADC输入端连接土壤湿度传感器、环境光度传感器和温度传感器，采集相关数据并发送到上位机；上位机为一般个人计算机，其安装了 LabVIEW 或其驱动，运行 LabVIEW 开发程序定时采集下位机发送的土壤相对湿度、环境光度和环境温度，实时显示变化曲线并保存csv格式文件（记事本和Excel均可打开，占用内存比xl⁃sx格式小）。同时调用MATLAB Script节点进行线性最小二乘滤波。 （2）系统软件设计：系统上位机界面采用 NI 公司的 LabVIEW，其采用图形化程序与传统编程语言不同点在于程序流程采用“数据流”概念打破传统顺序思维模式，使得程序设计者在流程图构思完毕的同时也完成了程序的设计。LabVIEW的子vi相当于文本编程语言的函数，连线表示数据流向，还提供大量与传统仪器类似的控件，为创建用户界面提供方便快捷的途径。该系统的部分后面板，即图形代码：打开串口，分别读入三个ADC的数值，并根据相关传感器的数据手册，乘以一定系数或者转换；然后分别输出显示，保存数据到csv格式，最后关闭串口。系统的用户界面，即前面板，从上到下依次是温度、环境光度和土壤相对湿度。 线性最小二乘滤波算法实现:尽管图形化编程有开发周期短和代码直观等优点，但也有一定局限性，实现某些算法需要大量的图形代码，反而不如文本代码方便。因此在实现线性最小二乘滤波算法时调用MATLAB Script节点，使用原生MATLAB代码。目的是为了减少噪声，曲线变化比滤波前边的平滑。