基于labview的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)-文庫吧
2025-06-12 18:17 本頁面
【正文】 單片機(jī)參與的其他電路的工作情況?？梢灾苯釉诨谠韴D的虛擬原型上編程，并實現(xiàn)軟件源碼級得實時調(diào)試，實時觀察運行效果，真正實現(xiàn)了在沒有目標(biāo)原型時就可對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試、測試和驗證，因此在仿真和程序調(diào)試時，關(guān)心的不再是某些語句執(zhí)行時單片機(jī)寄存器和存儲器內(nèi)容的改變，而是從工程的角度直接看程序運行和電路工作的過程和結(jié)果。這種仿真是將實驗和實際工程應(yīng)用練習(xí)在一起，因而大大提高了企業(yè)的開發(fā)效率，降低了開發(fā)風(fēng)險。 VISA 簡介NIVISA(Virtual Instrument Software Architecture，以下簡稱為VISA)是美國國家儀器NI(National1nstrLlrnent)公司開發(fā)的一種用來與各種儀器總線進(jìn)行通信的高級應(yīng)用編程接口。VISA軟件是一個綜合軟件包,不受平臺、總線和環(huán)境的限制,可用來對USB、GPIB、串口、VXI、PXI和以太網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行配置、編程和調(diào)試。VISA是虛擬儀器系統(tǒng)I/O接口軟件?；谧缘紫蛏辖Y(jié)構(gòu)模型的VISA創(chuàng)造了一個統(tǒng)一形式的I/O控制函數(shù)集。一方面,對初學(xué)者或是簡單任務(wù)的設(shè)計者來說, VISA提供了簡單易用的控制函數(shù)集,在應(yīng)用形式上相當(dāng)簡單；另一方面,對復(fù)雜系統(tǒng)的組建者來說,VISA提供了非常強(qiáng)大的儀器控制功能與資源管理。 LabVIEW及其調(diào)用VISA的條件LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是NI公司開發(fā)的一種基于圖形程序的編程語言。用戶利用創(chuàng)建和調(diào)用子程序的方法編寫程序,使創(chuàng)建的程序模塊化,而且程序編制簡單、直觀。一個LabVIEW程序分為3部分:前面板、框圖程序和圖標(biāo)/接線端口。前面板用于模擬真實儀器的前面板；框圖程序是利用圖形語言對前面板上的控件對象(分為控制量和指示量兩種)進(jìn)行控制。圖標(biāo)/接線端口用于把LabVlEW程序定義成一個子程序,從而實現(xiàn)模塊化編程。當(dāng)進(jìn)行USB通信時,VISA提供了兩類函數(shù)供LabVIEW調(diào)用,USBINSTR設(shè)備與USB RAW設(shè)備。USBINSTR設(shè)備是符合USBTMC協(xié)議的USB設(shè)備,可以通過使用USB INSTR類函數(shù)控制,通信時無需配置NIVISA。而USB RAW設(shè)備是指除了明確符合USBTMC規(guī)格的儀器之外的任何USB設(shè)備,通信時要配置NIVISA。(1)配置NIVISA的步驟：1）使用Driver Development wizard(驅(qū)動程序開發(fā)向?qū)?創(chuàng)建INF文檔。2）安裝INF文檔，并安裝使用INF文檔的USB設(shè)備。3）使用NIVISA Interaction Control(NIVISA互動控制工具)對設(shè)備進(jìn)行測試，以證實USB設(shè)備已正確安裝，并獲得USB設(shè)備的各屬性值。(2)與NIVISA相配合的LabVIEW模板中的VI子節(jié)點ViOpen，打開并指定VISA resource name的設(shè)備的連接。ViProperty，VISA設(shè)備的屬性子節(jié)點，可以設(shè)置端點或傳輸方式。ViWrite，向VISA resource name指定的設(shè)備寫入數(shù)據(jù)。Viread，從VISA resource name指定的設(shè)備讀出數(shù)據(jù)。Viclose，結(jié)束設(shè)備讀寫并關(guān)閉與指定設(shè)備的連接。(3)USB RAW設(shè)備讀寫的操作次序 USB RAW設(shè)備的讀寫次序為：打開VISA設(shè)備、設(shè)定VISA設(shè)備的屬性節(jié)點參數(shù)、讀寫USB RAW、關(guān)閉VISA。2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計方案 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計方案概述信號采集是控制過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是系統(tǒng)控制的根本出發(fā)點和最終衡量系統(tǒng)控制性能的重要依據(jù)。在一個完善的閉環(huán)控制系統(tǒng)當(dāng)中，首先要檢測當(dāng)前被控對象的狀態(tài)，就必須對被控對象的狀態(tài)信息（比如常見的溫度，流量，速度，液位等信息）進(jìn)行采集，并能夠?qū)⒋诵畔⑦€原為實際的溫度，流量等信息，并以此作為控制的根本出發(fā)點。控制結(jié)果與目標(biāo)的一致性也必須通過信號采集來衡量，只有采集當(dāng)前的狀態(tài)信息，并對該信息進(jìn)行分析才能了解控制過程的好壞，做出進(jìn)一步的優(yōu)化。所以說信號采集在系統(tǒng)控制中起著至關(guān)重要的作用。隨著數(shù)字化的普及和控制技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，數(shù)字化控制已成為現(xiàn)代控制的主流，數(shù)字信號的采集成為數(shù)字控制系統(tǒng)的重要單元。 接口技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的飛速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，數(shù)據(jù)傳輸接口器件發(fā)展也十分迅速，以至于外部接口規(guī)格十分“繁華”。例如鍵盤要AT接口或PS/2的接口，鼠標(biāo)要接COM口或PS/2接口，Modem要接另一個COM接口、打印機(jī)要接Parallel Port(并口)，而搖桿則要跟MIDI裝置共搶Game/MIDI口。每種接口類型都是外設(shè)通過各自獨有的傳輸方式，根據(jù)一定的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議單獨地與PC機(jī)進(jìn)行通訊。當(dāng)然，由于每種接口類型都有其不可替代的優(yōu)越性，所以無論電子技術(shù)如何發(fā)展，在某些特定的場合，各類接口仍在繼續(xù)使用。目前常見的接口類型：有并口（也有稱之為IEEE 1284，Centronics）、串口（也有稱之為RS232接口的）和USB接口。并口又稱為并行接口。目前，并行接口主要作為打印機(jī)端口，采用的是25針D形接頭。所謂“并行”，是指8位數(shù)據(jù)同時通過并行線進(jìn)行傳送，這樣數(shù)據(jù)傳送速度大大提高，但并行傳送的線路長度受到限制，因為長度增加，干擾就會增加，數(shù)據(jù)也就容易出錯。目前計算機(jī)基本上都配有并口。串口叫做串行接口，現(xiàn)在的PC機(jī)一般有兩個串行口COM1和COM2。串行口不同于并行口之處在于它的數(shù)據(jù)和控制信息是一位接一位地傳送出去的。雖然這樣速度會慢一些，但傳送距離較并行口更長，因此若要進(jìn)行較長距離的通信時，應(yīng)使用串行口。通常COM1使用的是9 針D 形連接器，也稱之為RS232接口，而COM2 有的使用的是老式的DB25 針連接器，也稱之為RS422接口，不過目前已經(jīng)很少使用。USB接口即“Universal Serial Bus ”，中文名稱為通用串行總線。這是近幾年逐步在PC 領(lǐng)域廣為應(yīng)用的新型接口技術(shù)。由于USB接口與串型接口相比具有連接方便，無需外接電源，即插即用，支持熱插拔，動態(tài)加載驅(qū)動程序等特有優(yōu)點，目前已經(jīng)在各類外部設(shè)備中廣泛的被采用。目前USB接口有兩種：。通過上述對比發(fā)現(xiàn)，USB作為一種新的PC機(jī)互連協(xié)議，使外設(shè)到計算機(jī)的連接更加高效、便利。這種接口適合于多種設(shè)備，不僅具有快速、即插即用、支持熱插拔的特點，還能同時連接多達(dá)127個設(shè)備，解決了如資源沖突、中斷請求（IRQs）和直接數(shù)據(jù)通道（DMAs）等問題。也是計算機(jī)外設(shè)接口的發(fā)展趨勢，將逐漸取代PC機(jī)上的RS232協(xié)議串口，因此很多傳統(tǒng)的RS232接口設(shè)備都將面臨一個向USB 接口轉(zhuǎn)換的問題，此次基于USB總線的溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計也是一種非常實用的數(shù)據(jù)采集方式。 USB接口技術(shù)及傳感器技術(shù)原理簡介 USB接口發(fā)展史USB的發(fā)展歷史，要從1994年說起，當(dāng)時由英特爾、康柏、IBM
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