现在，自动化、智能化、网络化和数字化已经成为农业开展的首要方向之一，虚拟仪器技能正是习惯这种现代化农业的开展要求而呈现的。农业的生态环境对烟叶的成长发育、栽培技能的施行、病虫害的防备等，有着极其重要的影响。而烟叶的成长发育情况又同光照度、温度、湿度等要素休戚相关，因此在农业经济突显“多样化”、“优质化”、“高效化”的今日，简略的依托人的经历力气来监测环境，特别显得无济于事。而且传统的数据收集办法耗时耗力，简略遭到外界的搅扰，准确性不高。本规划企图运用依据LabVIEW（Laboratory VirtualInstrumentEngineeringWorkbench，实验室虚拟仪器集成环境）开发渠道的虚拟仪器技能来对果树园区的生态环境进行实时数据收集和存储。
1体系全体规划
烟田生态环境体系的构建计划选用PC-DAQ（依据核算机的数据收集卡）体系，由传感器、信号调度设备、数据收集卡和履行机构等设备组成。
本监测体系运用数据收集卡的多路选通开关来完结各硬件数据通道之间的切换，然后完结核算机和一台数据收集卡对烟叶成长的温湿度、光照等气候因子进行实时收集和丈量的意图。将收集来的烟田生态环境数据经剖析、处理后，在前面板实时显现和静态显现（日平均数历史数据），之后将它们存储起来以便日后查询和运用。别的，本体系中还增加了网络传输功用，能够完结用户在本地核算机上敞开并操作长途服务器端核算机上VI的前面板。
2体系硬件构成
图1为烟田生态环境监测体系的硬件全体框图。该体系首要完结对生态环境的数据收集。数据收集体系一般由数据收集硬件、硬件驱动程序和数据收集函数及运用程序几个部分组成，其基本任务便是用于物理信号的发生和丈量。
本监测体系的硬件设备首要有温度传感器，湿度传感器，光照传感器，数据收集卡和核算机等组成。首要温湿度传感器及光照传感器把温湿度信号及光照信号转化为电信号，然后经数据收集卡的AD转化后传递给核算机，最终核算机在对收集的数据进行剖析处理后对其进行存储显现。
关于硬件的选用，应遵从有用、规范和经用的准则。在传感器挑选方面，能够选用LT／W／S室外温湿度传感器，其温度量程是-20～80℃，湿度量程是0～100％；LT／G光照度传感器，光强丈量规模是0～20万lux。
本体系中运用NI公司的数据收集卡的PCI-6024，此卡依据PCI总线，支撑单极性和双极性模仿信号输入，信号输入规模别离为-5～+5 V和0～10 V。可供给16路单端／8路差动模仿输入通道，2路独立的D／A输出通道，24线的TTL型数字I／O通道，3个16位守时计数器等多种功用。选用NI公司供给的MeasurementAutomation软件进行简略的设置便可完结体系软件与数据收集卡之间的通讯。
3烟田监测体系软件规划
本体系的软件部分是依据LabVIEW7 Express.运用渠道规划的。依照模块化的思维，该体系共规划为数据收集、数据实时显现、数据存储和网络传输四个模块。每个模块可按功用编写成一个VI，并可通过主控模块来别离调用。其软件体系结构框图如图2所示。
3.1 主控模块
主控模块能够使各模块之间依照体系的结构协议来和谐作业和彼此通讯，并可完结人机交互。一起主控模块还供给用户接口，用户能够通过该接口宣布指令，主控模块依据指令来调度各功用模块。本体系供给的形象传神的仪器软面板可运用户运用起来极为便利。
3.2数据收集模块
数据收集模块首要完结温度信号及光照信号的数字信号的转化，并将其传递到核算机。NI公司的数据收集卡的数据收集功用能够由LabVIEW供给的模入模块中的中级模入函数组合起来完结。
图3是运用中级模入规划的数据收集程序框图。先用DeviceOpen.vi模块翻开数据收集设备；然后用AI Config.vi模块装备数据收集卡，挑选模仿量输入通道，并指定输入信号的规模来调理硬件增益，一起设置收集数据所占用核算机缓冲区的巨细及设置扫描距离；再通过AI Start.vi发动模入操作，首要用于操控数据收集速率和要取得的扫描数，这儿将Numberof scans to acquire （取得的扫描数）输入端口值设置为“0”，即挑选接连收集形式，直到铲除模入操作中止（假如设置为“-1，‘则只需缓冲区满就中止扫描）；然后通过AI Read.vi从AI Config分配的缓冲中读取数据，它能操控每次读取的点数、读取数据在缓冲中的方位等，输出是一个二维数组，每一列数据对应于通道列表中的一个通道；最终通过AI Clear.vi模块铲除模人操作、铲除核算机中分配的缓冲及开释一切数据收集的资源。
3.3 实时显现模块
在数据实时显现模块中，收集卡收集来的三组数据经别离处理后，别离和三个WaveformChart衔接，并在前面板的Chart图形显现中以三种不同的色彩来显现温度、湿度、光照度三条曲线。改写形式为默许的Scroll，并设置Show DigitalDisplays，三个布尔指示器显现三个通道是否正在运转，指示器亮，表明数据收集正在进行。一起，当时的数据收集时刻也被显现在前面板上。
数据存储中有三个子VI：读取并核算平均数子VI、文本表头子VI和表格表头子VI，体系选用平铺次序结构来履行整个数据存储进程。首要在程序中设置必定的触发时刻（在前面板由用户输入，格局为H：M，如19：00表明晚上7点），然后对一天收集的烟田生态环境数据进行平均数核算，并保存这个平均数。一起，在前面板显现最近天数的平均值曲线。在触发时刻运转中，先对收集保存的文本文件进行处理，读取并核算出平均值，然后把这个平均值以两种开式保存：保存成电子表格文件（。xls）时，得到的表格相似报表；保存成文本文件（。txt）时，得到的是包含对应的时刻信息和数据的文件。
3.4 数据存取模块
数据存取模块首要通过调用LabVIEW中WriteCharacters To File.VI将通过处理的温湿度值存人指定的文件中，首要用到获取体系日期和时刻函数、向文件中写数据的函数数据存储模块的框图程序。
文件的读取有必要依照数据保存时的格局去读它，由于本来数据保存为ASCII码格局，用的是字符串数据类型，在读取数据时有必要用一个文件I／O函数把数据作为字符串来读出。其间首要用到了Read Characters From File.vi （从文件中读取字符串数据）函数和Extract Numbers.vi （提取非数值符号转化成数值）函数。
3.5 网络传输模块
本体系运用了LabVIEW的长途面板（RemotePanel）技能，用户能够用极为简略的方法直接在本地（Client端）核算机上翻开并操作坐落长途（Web Server端）核算机上的VI的前面板，乃至能够将LabVIEW的前面板窗口嵌入到一个网页中并在网页中直接操作它。
在LabVIEW中运用Remote Panel需求完结在LabVIEW Web Server端的核算机上敞开LabVIEWWeb Server服务和在Client端核算机上衔接并运转Remote Panel两个过程。
本体系运用在LabVIEW环境中直接操作Remote Panel的办法来完结此模块作业，在Client端运用Remote Panel之前，首要在Server核算机上运转LabVIEW，而且装备Web Server，来完结文件途径和网络的设置、客户机拜访权限的设置及VIs拜访权限的设置。之后就能够在Client端的LabVIEW环境中运转一个Remote Panel了。具体过程如下：
（1）在Web Server端翻开要进行长途运转的VI的前面板；
（2）在Client端的LabVIEW环境中的菜单栏中挑选Operate→Connect to Remote Panel，弹出Connect to Remote Panel对话框，输入IP地址和所翻开的VI的姓名以及端口号。
（3）点击Connect按钮进行衔接，当其衔接成功后，Remote Panel就会呈现在屏幕之上，尔后，在Client端的前面板上就能够进行操作操控了。可是应当留意，Client端的前面板和Web Server端的前面板是不同的。
4结束语
本体系依据LabVIEW7 Express功用软件，完结了用一台核算机和一个数据收集卡对烟田的生态环境进行监测。该体系的开发与运用大大克服了传统依据单片机监测体系的硬件结构杂乱、软件编程费事等缺陷，提高了丈量精度，完结了长途数据的传输和监测。
