基于LabVIEW的用戶登錄溫濕度檢測系統

馬江凱，呂子友，何英昊（輔導老師）

（大連理工大學城市學院，遼寧大連，116000）

0 引言

LabVIEW ( Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench,實驗室虛擬儀器工作平臺)是美國NI公司推出的一種基于圖形編程方法的虛擬儀器軟件開發工具，用圖標代替文本行創建應用程序,采用數據流編程方式,程序框圖中節點之間的數據流向決定了程序及函數的執行順序。LabVIEW廣泛地被工業界、學術界和研究實驗室所接受，視為一個標準的數據采集和儀器控制軟件。其程序設計可以大量減少硬件設備的使用，節省了更多資源。可充分發揮計算機的能力，有強大的數據處理功能，可以創造出功能更強的儀器。用戶可以根據自己的需要定義和制造各種儀器。

1 總體設計

設計分為登錄模塊，注冊模塊和溫濕度檢測系統模塊，各個模塊實現各自對應的功能，登錄模塊：驗證用戶名及密碼。注冊模塊：注冊新的用戶名并設置密碼。溫濕度檢測系統模塊：利用隨機數產生溫度，共計采集十次數據，并將數據由大到小排序、求出平均溫度；利用隨機數產生濕度，實時顯示濕度；以流水燈形式顯示所測的次數。注：后文使用文件a.txt為用戶名+“空格”+密碼文件；b.txt為用戶名文件。

圖2 注冊模塊（a）

2 詳細設計

2.1 注冊模塊

圖3 注冊模塊（b）

輸入創建的用戶名及密碼，單擊“確定注冊”按鈕。讀取用戶名文件中的文本，與現創建用戶名進行對比。若對比相等，則單按鈕對話框顯示“用戶名已注冊,請重新輸入用戶名”；若對比不相等，則讀取用戶名及密碼的文件中的文本與新創建（用戶名+“空格常量”+密碼）、“換行符常量”形成一個新的文本，存儲到指定目錄下的文件，單按鈕對話框顯示“注冊成功”。

圖5 登錄模塊（a）

2.2 對比模塊

圖4 注冊模塊-對比模塊

從用戶名文件讀取所建所有用戶名，將輸入用戶名字符串與其一行一行對比，若“搜索/拆分字符串”未找到相同字符串，則返回為空；若搜索相同字符串，則拆分字符串，將此行字符串及以后內容返回。“選行并添加至字符串”選取此行輸出，與輸入字符串進行對比。

2.3 登錄模塊

讀取用戶名文件的文本，與輸入的用戶名進行對比（同注冊模塊中對比模塊），輸入錯誤，顯示“用戶名錯誤,請重新登陸”，輸入正確進行密碼對比，密碼錯誤顯示“密碼錯誤,請重新登陸”，密碼正確顯示“登陸成功”進入溫濕度檢測系統程序框圖。

圖6 登錄模塊（b）

2.4 密碼對比模塊

讀取a.txt(用戶名和密碼)文件文本，將與輸入用戶名一致所在行及后面文本拆分保留，并取出對應用戶名及密碼所在行，用“截取字符串”從用戶名字符串長度加1（創建時用戶名與密碼之間存在“空格常量”）的長度截取剩余部分，將此部分與輸入密碼進行對比。

圖7 登錄模塊（c）

圖8 登錄模塊-對比模塊

圖9 溫濕度檢測系統模塊（a）

2.5 溫濕度檢測系統模塊

利用隨機數產生溫度，開始時設置溫度上下限（不設置默認為0）。溫度正常為工作狀態1，顯示“溫度正常！”。當溫度超過上限或者低于下限時為工作狀態2，開始報警，顯示“警報！溫度超限！當前溫度為”并在其下方顯示當前溫度。一次測量十個數據，由溫度計顯示實時溫度，由波形圖記錄測量的數據，將十次數據記錄到數組中（隱藏），輸出十次數據由大到小的排序，最后計算十個數據的平均值顯示輸出。再由隨機數產生數據作為濕度，顯示度數于波形圖，實時顯示示數和實時“水平填充滑動桿”顯示。設置十個溫度所需流水燈實時同步顯示當前測量次數。

圖10 溫度檢測系統模塊（b）

2.6 前面板（部分控件已隱藏）

前面板見圖11所示。

圖1 設計思路

圖11 前面板

3 結果驗證

在前面板，連續運行前選擇“注冊”，輸入注冊用戶名和注冊密碼（以aaaa 1111、bbbbb 22222、aaaaa 1111為例）注冊。而后結束連續運行，選擇“登錄”，使用已注冊用戶名及密碼登錄。登錄成功則開始溫濕度檢測系統的運行，可隨時結束連續運行。進行過程中出現的現象如圖12所示。注：一次連續運行僅執行一個模式，請選擇模式后連續運行。

圖12

注冊后的txt文件如圖13所示。注：a.txt為用戶名+“空格”+密碼；b.txt為用戶名。

圖13

登錄成功后的溫濕度檢測系統（設置溫度下限30，溫度上限70），如圖14所示。注：登錄前設置溫度上下限（不設置默認為0）。

圖14

4 總結

本次實驗設計使用LabVIEW平臺，運用圖形編程的方法設計帶有用戶登錄的溫濕度檢測系統，從開始的溫濕度檢測系統，參考上課所學內容中設計模塊，如：While循環結構、條件結構，設計隨機數產生數據的子VI與其他需要此部分的程序相調用等等，實現帶有溫度上下限的數據采集及顯示，后拓展至計算固定個數數據的平均溫度值，并以流水燈的形式實時顯示測量溫度次數，結合用戶登錄及用戶創建完成本次設計。設計流水燈時也嘗試過不同循環結構，不同連接方法設計最后選擇了本文的設計方法，在用戶創建登錄模塊設計中也存在許多困難，通過查找相關文獻，經過反復的設計修改完成了基本的功能，最終達到了預期的目標，本次實驗設計仍有更多的發展改進空間。