基于LabVIEW和Access的温湿度监测系统上位机程序设计

基于LabVIEW和Access的温湿度监测系统上位机程序设计班级：学号：姓名：1设计要求（1）设计题目：基于LabVIEW和Access的温湿度监测系统上位机程序设计（2）设计说明和要求：①以串口调试助手（软件：串口调试助手V2.2.exe）模拟下位机，模拟的下位机每隔5s从串口发送数据包，数据包格式为“DD.DTDDH”。其中，第1-4位“DD.D”表示温度，第5位“T”为温度标识符；第6-7位“DD”表示相对湿度，第8位“H”为湿度标识符。例如，“32.5T62H”表示测量的温度为32.5度，湿度为62%。②使用虚拟串口软件（软件：vspdxp虚拟串口破解版.exe）模拟串口线连接串口调试助手和上位机程序。③上位机程序设计语言要求使用LabVIEW；数据库系统要求使用Access。④上位机程序应包含如下功能：1）登录功能（在Access数据库里建立用户表，用户使用系统时，需要通过登录界面输入用户名和密码信息，并连接Access数据库读取用户表的信息进行比对，只有用户名和密码都正确的用户才能登录并使用系统）；2）数据采集功能，能通过串口采集下位机发送的测量数据，在前面板分别使用数值指示型控件和WaveformChart控件显示实时温湿度和温湿度变化趋势图。3）数据存储功能，在Access数据库中创建表格存储测量数据，该表格至少包含序号、温度、湿度和测量时间4列，当上位机程序采集到温湿度数据时，将温湿度数据和当前的时间作为测量时间一起写入数据库存储。4）历史数据显示功能。（有待研究）2程序总体功能1.程序总体前面板，如下图所示1图12.主界面的程序框图如下图2在前面板插入图片使程序实现更加和谐，利用VISAresourcename和波特率进行串口选择，采用两个WaveformCharts和两个数值指示型控件对采集到的数据信息实行实时的动态显示。程序中可以实现停止采集，历史数据查询和修改用户信息等功能。在程序框图中利用两个帧，当程序一开始运行就实现对登录子VI的调用，同时把主界面隐藏，使得程序更加合理和智能。在主界面中通过串口的匹配，接受来自下位机发送的信息，并实行实时的动态显示。同时把接送的数据包分解，并对数据储存到Access数据库2的数据记录中。3程序各功能模块的设计与实现3.1登录功能1.总设计1)登录界面前面板如下图所示：图32)登录界面总程序框图如下所示：图4本程序可以实现用户的注册，密码找回，用户登录和程序退出等功能。在程序框图中采用一个While3循环，当主界面对登录界面调用时，通过设置子VI节点的属性，可以实现对主界面的隐藏从而弹出登录界面。2.用户登录功能实现图5在程序框图中，使用相对地址对数据库的用户表访问，通过SQL语句对用户名和密码检索，当用户或密码错误时会弹出报错的信息，当用户名和密码同时正确时，才可以成功地登录主界面。3.用户注册，找回密码和退出功能实现图6本程序通过采用三个CaseStructure分别对用户注册，找回密码和登录界面退出功能的实现。同时也通过设计窗口属性和节点的属性，当调用注册用户.VI和找回密码.VI时会弹出相应的窗口，同时会把登录界面调至底下，当调用程序实行完毕，通过退出按钮会跳转回到登录的界面。这样可以使得程序实现的更加智能和合理，同时也添加了一定的美观和人性化设计。3.2数据采集功能1.采集功能前面板4图7利用VISAresourcename和波特率进行串口选择，采用两个WaveformCharts和两个数值指示型控件对采集到的数据信息实行实时的动态显示。2.采集功能的程序框图图8此程序框图如上图所示，利用serial模块的一系列VI程序连接，实现对串口信息的接收和反馈，当程序接收成功时会向上位机返回信息”6”，同时会清除VISAI/O口缓冲区。利用MatchPattern函数对数据包（数据包格式为“DD.DTDDH”）分解，再通过Scanfromstring函数将数据格式转换为双精度浮点型，并在WaveformCharts和两个数值指示型控件中显示。3.3数据存储功能1、数据存储功能实现的前面板，如下图所示5图9如图所示，程序主要采用相对地址访问数据库的测量记录表，使用Invokenode.vi一系列设计连接——打开、访问和关闭数据库；使用循环设计使系统可以不断地接收和存储信息，实现信息的时效性；使用SQL语句Insertinto……对接收到的信息和当前的日期时间写入数据库中。2、数据库存储设计图10在Access数据库中创建表格存储测量数据，该表格包含序号、温度、湿度和测量时间4列，如上图所示。3.4用户注册功能1、用户注册前面板6图112、用户注册程序框图图12此程序可以实现用户注册功能。其设计的功能实现：首先对输入的用户和数据库（如下图13所示）中的用户进行比较，当前输入用户存在时，会弹出用户已存在的警告信息，当输入的用户不存在时，可以7进入下一个环节，判断手机和密码是否为空，若输入的手机或密码为空，则会弹出手机号码或密码为空的提示，系统当前不能注册；若输入手机号码和密码格式都正确时，会对密码和确定密码比较，当两者都相同时，方可实现用户的注册，否则无法注册。注册完成后，按退出键可以返回登录页面。3、用户表如下图13如上图所示为数据库中的用户表，表中包含序号、用户名、密码、姓名、性别、手机和Email，其中用户名、密码和手机为必填的信息。现在手机号码要求实名认证，安全性非常高，可以用来作为密码找回的安全依据。3.5修改用户信息功能1.修改用户信息程序前面板图142.修改用户信息程序框图8图15此程序可以实现用户信息修改的功能。主要是以手机号码作为安全的依据。其设计的功能实现：首先对输入的用户、手机和数据库（如图13所示）中的用户和手机进行比较，当前输入用户或手机号码错误时，会弹出错误的警告信息，当输入的用户和手机号码正确时，可以进入下一个环节，判断新的密码是否为空，若输入新密码为空，则会弹出密码为空的提示；若输入密码格式都正确时，会对新的密码和确定密码比较，当两者都相同时，再判断新的手机号码是否为空，如果正确输入就可以实现用户信息的修改，否则无法修改。修改完成后，按退出键可以返回主界面页面。3.6密码找回功能1.密码找回前面板9图162.密码找回程序框图此程序可以实现用户密码找回的功能。主要是以手机号码作为安全的依据。其设计的功能实现：首先对输入的用户、手机和数据库（如图13所示）中的用户和手机进行比较，当前输入用户或手机号码错误时，会弹出错误的警告信息，当输入的用户和手机号码正确时，可以进入下一个环节，判断新的手机号码和新的密码是否为空，若输入的手机或密码为空，则会弹出手机号码或密码为空的提示；若输入手机号码和密码格式都正确时，会对新的密码和确定密码比较，当两者都相同时，方可实现用户密码的找回，否则无法修改。完成后，按退出键可以返回登录页面。4仿真测试1.登录程序1)当输入的用户或密码错误时，会弹出如下提示：图172)当按下退出按钮时，系统会成功退出10图182.主界面1)数据采集数据采集显示如图1所示；2)数据存储数据存储如图10所示3)用户信息修改a)用户名或手机号码错误提示图19b)密码或手机号码为空时提示图20c)密码与确定密码不相同提示图21d)手机号码为空的提示图2211e)成功修改提示图233.用户注册1)用户名已存在提示图242)密码与确定密码不相同提示图253)密码或手机号码为空提示图264.密码找回1)用户名或手机号码错误提示12图272)密码或手机号码为空时的提示图283)密码与确定密码不正确提示图294)密码修改成功的提示图305密码找回功能通过以上的仿真操作，本程序设计能实现设计的要求，而且还添加了几个小程序，使得设计更加合理，人性化和完善。