電飯鍋數(shù)據(jù)采集平臺的設(shè)計

　　(2)“倍增繼電器”公式模塊

　　分離出“DAQ助手”數(shù)據(jù)端三個通道采集到的信號，將ai0、ai1通道的信號連至“電壓-溫度公式”模塊得出鍋頂和鍋底溫度信號。ai3通道的繼電器電壓信號無須轉(zhuǎn)換，但若將繼電器電壓波形與溫度波形顯示在同一波形圖中，繼電器電壓幅度與溫度的幅度會相差很大，為了后期便于觀察和分析，構(gòu)建“倍增繼電器”的幅值公式模塊，將繼電器的幅值放大20倍^[2]。

　　4.3信號存儲程序

　　用“寫入測量函數(shù)”將轉(zhuǎn)換后的溫度信號與繼電器輸出的電壓信號寫入PC機內(nèi)的存儲單元中，用戶可在PC機中創(chuàng)建任意路徑的文件來存儲采集的數(shù)據(jù)，文件類型自定義，此次定義為.xls。用“布爾控件”(命名為“錄波啟動”)來控制寫入^[3]。這樣，溫度數(shù)據(jù)和電壓數(shù)據(jù)最終保存在PC機文件中，編程如圖5所示。

　　4.4信號顯示程序

　　用“讀取測量函數(shù)”讀取PC機中已寫入的數(shù)據(jù)文件，在其“EOF?”接線端中創(chuàng)建顯示控件，命名為“加載完畢”，標(biāo)志加載波形完畢，波形加載完畢時，此控件為“真”。在信號接線端用“收集信號”函數(shù)接收采集到的數(shù)據(jù)，用“波形圖”控件進(jìn)行顯示^[4]。為簡化程序界面，將其嵌套在“事件結(jié)構(gòu)”中的一個分支中，輸入端創(chuàng)建“布爾開關(guān)”(命名為加載波形)，觸發(fā)事件為“加載波形;值改變”，來控制讀取文件工作。為保證讀取工作的連續(xù)運行，外加“while”循環(huán)結(jié)構(gòu)，“停止”端口連至“EOF?”。信號存儲模塊編程如圖6所示。

　　4.5讀取占空比程序設(shè)計

　　繼電器的電壓信號輸出的波形類似于方波。讀取其占空比的程序分3部分實現(xiàn)：波形的提取、通過編程識別繼電器電壓(即ai3信號)的波峰與波谷、識別出橫坐標(biāo)，間接實現(xiàn)占空比的讀取，占空比就是一個周期內(nèi)高低電平的長度與一個周期長度的比值。此部分程序嵌套在“事件結(jié)構(gòu)”中的另一個分支，事件觸發(fā)為“水平調(diào)節(jié);值改變”。

　　(1) 波形的提取

　　使用事件結(jié)構(gòu)第一分支中的“波形”的局部變量，在第二分支，作為“提取信號”的“信號”端，用“波形圖”顯示提取出的波形。創(chuàng)建此波形圖的屬性節(jié)點設(shè)置X軸標(biāo)尺的最大值與最小值的調(diào)節(jié)，將X標(biāo)尺最大值的屬性節(jié)點的寫入端用滑桿控件來控制，命名為“水平縮放”，并使其為事件分支結(jié)構(gòu)的驅(qū)動按鈕，意在控制X軸波形的縮放。采集的波形在有限的圖形空間下，會過于密集，不便觀察與讀取，因此創(chuàng)建波形圖的屬性節(jié)點使得X軸的標(biāo)尺可見^[5]。由此，可與“水平縮放”控件配合使用，將波形圖放大，調(diào)節(jié)X軸的標(biāo)尺便可清晰觀察和讀取數(shù)據(jù)，編程如圖7所示。

　　(2) 識別波峰與波谷

　?、俨ǚ迮c波谷分界處的識別

　　索引出ai3信號中的元素，判斷大于50的元素，執(zhí)行最外層“條件結(jié)構(gòu)”的“真分支”：內(nèi)嵌一個“條件結(jié)構(gòu)”，在分支選擇端創(chuàng)建“布爾”控件，為“真”時，用“數(shù)組插入”函數(shù)將數(shù)組大小作為索引號，使每次循環(huán)得到的數(shù)據(jù)按順序插入到數(shù)組中存儲，每次得到大于50的第一個數(shù)后，用平鋪順序結(jié)構(gòu)將“布爾控件”置為假，并在最外層“條件結(jié)構(gòu)”的“假分支”中將“布爾控件”又置為真，即將索引出的ai3信號中的元素小于50時將“布爾控件”置為真，這樣就能保證每次讀到的是第一個大于50的元素，并且保證下一次最外層條件結(jié)構(gòu)為真時，還能正常執(zhí)行內(nèi)嵌的“條件結(jié)構(gòu)”?！癴or循環(huán)”中移位寄存器右端子最終得到的是數(shù)組：此數(shù)組存放的是ai3信號中所有幅度大于50的數(shù)據(jù)^[6]。識別波峰與波谷的編程結(jié)構(gòu)是對稱的，在此只介紹識別波峰的編程過程。

　?、诓ǚ迮c波谷分界處坐標(biāo)的識別在以上內(nèi)嵌的條件結(jié)構(gòu)中，同樣將“for循環(huán)”中的當(dāng)前數(shù)組大小作為“數(shù)組插入”函數(shù)的索引號,使每次循環(huán)得到的數(shù)據(jù)按順序插入到另一數(shù)組中存儲，當(dāng)前循環(huán)計數(shù)i作為數(shù)組元素的輸入端，由此，“數(shù)組插入”函數(shù)的輸出的新數(shù)組就是ai3信號中所有第一個幅度大于50的坐標(biāo)。以上程序描述的編程結(jié)果如圖8所示。

　　(3) 占空比的讀取

　　此部分是把識別到的波峰與波谷分界處的橫坐標(biāo)標(biāo)識到波形圖中的編程過程。編程中，利用到波形圖屬性節(jié)點中的“注釋列表”來實現(xiàn)對波形圖的標(biāo)識。“注釋列表”實質(zhì)上是一個簇數(shù)組，在編程處理中將其元素索引到循環(huán)中進(jìn)行運算和處理，再重新寫入注釋列表中^[7]。

　　將注釋列表的元素索引出來，并將其作為“按名稱捆綁”函數(shù)的輸入簇的輸入端，對這些注釋列表簇元素進(jìn)行操作，用戶可根據(jù)需求定義注釋列表中的元素。名稱的輸入端就是需要標(biāo)識的橫坐標(biāo)的內(nèi)容，注釋的位置Position分為X軸和Y軸，由X軸和Y軸共同決定，將上一個“for循環(huán)”中移位寄存器的兩個右端子“按名稱捆綁”成簇連至Position，為了注釋的信息更加清晰，不重影，在LabelOffset中設(shè)置值偏移量，將注釋內(nèi)容相對于X軸的偏移量設(shè)成20，相對于Y軸的偏移量每四個偏移i%3。注釋列表的輸出簇的接線端通過“數(shù)組插入”重新寫入到注釋列表中^[8]。編程過程如圖9所示。

　　識別出波峰與波谷的編程結(jié)構(gòu)是對稱的，在第二個“for循環(huán)”后用“數(shù)組插入”函數(shù)將注釋波谷的輸出簇插入到注釋波峰的后面，最后寫入到注釋列表的輸入端。最終完成標(biāo)識的編程如圖10所示。