基于labview的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 制已成為現(xiàn)代控制的主流，數(shù)字信號(hào)的采集成為數(shù)字控制系統(tǒng)的重要單元。所謂“并行”，是指8位數(shù)據(jù)同時(shí)通過(guò)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(zhǎng)度受到限制，因?yàn)殚L(zhǎng)度增加，干擾就會(huì)增加，數(shù)據(jù)也就容易出錯(cuò)。由于USB接口與串型接口相比具有連接方便，無(wú)需外接電源，即插即用，支持熱插拔，動(dòng)態(tài)加載驅(qū)動(dòng)程序等特有優(yōu)點(diǎn)，目前已經(jīng)在各類外部設(shè)備中廣泛的被采用。大部分的MP3產(chǎn)品為此類接口類型。 USB接口技術(shù)簡(jiǎn)介USB規(guī)范描述了總線特性、協(xié)議定義、編程接口以及其它設(shè)計(jì)和構(gòu)建系統(tǒng)時(shí)所要求的特性。不同的是端點(diǎn)0 僅用作控制傳輸，并且其傳輸可以是雙向的。每個(gè)類可以定義其自己的描述符，如：HID類描述符和 Report描述符。它是一個(gè)或多個(gè)敏感元件與信號(hào)處理電路集成在同一硅片或GaAs片上的器件，具有一種或多種敏感功能，能夠完成信號(hào)探測(cè)、變換處理、邏輯判斷、功能計(jì)算、雙向通信內(nèi)部可實(shí)現(xiàn)自檢、自校、自補(bǔ)償、自診斷的器件。 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案論證傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)大多數(shù)是以單片機(jī)作為控制核心再加上一些常用外圍電路來(lái)構(gòu)建系統(tǒng)的, 數(shù)據(jù)顯示也多是應(yīng)用數(shù)碼管瞬時(shí)記錄或近距離范圍內(nèi)應(yīng)用RS232/485等通信方式直接上傳PC機(jī)上供用戶參考。 單片機(jī)程序流圖串口初始化PS18B20初始化DS18B20采集溫度信息單片機(jī)處理串口發(fā)送 單片機(jī)程序流圖3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 基于LabVIEW的上位機(jī)虛擬儀器界面設(shè)計(jì) 在LabVIEW中開發(fā)程序包括前面板和程序框圖兩部分。程序框圖中通過(guò)VISA來(lái)配置、讀寫以及關(guān)閉串口。（2）打開VSPD。在上位機(jī)中關(guān)閉數(shù)據(jù)采集按鈕，打開串口調(diào)試助手，下位機(jī)將溫度傳感器上的溫度傳至上位機(jī)， 系統(tǒng)仿真結(jié)果，下位機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)已經(jīng)傳至上位機(jī)中。由此可以看出，在實(shí)際的項(xiàng)目開發(fā)中，先基于該兩種軟件建立一個(gè)數(shù)據(jù)采集仿真系統(tǒng)，可以有效驗(yàn)證項(xiàng)目設(shè)計(jì)的正確性，從而大大縮短開發(fā)時(shí)間，降低設(shè)計(jì)成本。void delay1(INT16U i){ for(。m++) {} }/*初始化ds1820 */bit DS18B20_Init(void){ EA = 0。 //如果=0則初始化成功 =1則初始化失敗 Delay(28) 。 i 0 。}/* 寫一個(gè)字節(jié) */void WriteOneChar(unsigned char dat){ unsigned char i = 0 。 DQ = 1 。 do { DS18B20_Init() 。 0x80) T_flag = 1。temp_value[2] = tempds % 100 / 10。 TR1 = 1。 while(1) { Read_Temperature()。 R_S_Byte(temp_value[1])。 R_S_Byte(39。)。 R_S_Byte(temp_value[3])。)。 R_S_Byte(39。 }void main(void){ INT8U i =0。 TMOD = 0x20。else f_temp = ((~(temp_data[1] * 256 + temp_data[0]) + 1)) * 。 //讀取溫度寄存器 Delay(6)。 } while(presence != 0)。 i) { DQ = 0 。 // 給脈沖信號(hào) if(DQ) dat |= 0x80 。 //返回信號(hào)，0=presence,1= no presence} /* 讀一個(gè)字節(jié) */unsigned char ReadOneChar(void){unsigned char i = 0 。 //單片機(jī)將DQ拉低 Delay(30) 。 for(n=0。unsigned int tempds = 0。到此，該仿真系統(tǒng)的功能已經(jīng)實(shí)現(xiàn)并且仿真成功。在上位機(jī)中選擇COM波特率、數(shù)據(jù)位、打開串口COMPIM的屬性，選擇串口COM3。串口部分在仿真時(shí)可以省略TTL電平向RS232電平轉(zhuǎn)換的電路，通過(guò)虛擬串口設(shè)置與上位機(jī)進(jìn)行通信，可接受上位機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)，并將P2口采集的數(shù)據(jù)不加任何處理直接傳送到上位機(jī)，再由上位機(jī)進(jìn)行顯示和處理，這樣可以利用上位機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能來(lái)完成相關(guān)運(yùn)算。 串口通信程序通過(guò)VISA來(lái)設(shè)計(jì)，它是美國(guó)NI公司開發(fā)的一種用來(lái)與各種儀器總線進(jìn)行通信的高級(jí)應(yīng)用編程接口。下位機(jī)部分主要完成溫度信息的采集功能，上位機(jī)部分通過(guò)利用LabVIEW軟件設(shè)計(jì)界面，完成將接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單處理后實(shí)時(shí)顯示，并且可以實(shí)現(xiàn)串口調(diào)試，溫度上下限設(shè)置以及超限報(bào)警等功能，這樣在下位機(jī)中就可以省去很多單元電路，比如報(bào)警電路、按鍵設(shè)置電路，顯示電路等。在智能傳感器系統(tǒng)中不僅有硬件作為實(shí)現(xiàn)測(cè)量的基礎(chǔ)，還有強(qiáng)大的軟件支持來(lái)保證測(cè)量結(jié)果的正確性和高精度。為了縮短開發(fā)周期，各大廠商紛紛研制出了愈來(lái)愈智能化的USB接口芯片。典型的USB數(shù)據(jù)傳輸是由設(shè)備驅(qū)動(dòng)開始的，當(dāng)它需要與設(shè)備通信時(shí)，設(shè)備驅(qū)動(dòng)提供內(nèi)存緩沖區(qū)，用來(lái)存放設(shè)備收到或者即將發(fā)送的數(shù)據(jù)。它們可以作低速或者高速設(shè)備實(shí)現(xiàn)。進(jìn)幾年出現(xiàn)的比較熱門的USB轉(zhuǎn)網(wǎng)卡接口、就目前來(lái)說(shuō)。也是計(jì)算機(jī)外設(shè)接口的發(fā)展趨勢(shì)，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(gè)向USB 接口轉(zhuǎn)換的問(wèn)題，此次基于USB總線的溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也是一種非常實(shí)用的數(shù)據(jù)采集方式。雖然這樣速度會(huì)慢一些，但傳送距離較并行口更長(zhǎng)，因此若要進(jìn)行較長(zhǎng)距離的通信時(shí)，應(yīng)使用串行口。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(wú)論電子技術(shù)如何發(fā)展，在某些特定的場(chǎng)合，各類接口仍在繼續(xù)使用。2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案概述信號(hào)采集是控制過(guò)程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是系統(tǒng)控制的根本出發(fā)點(diǎn)和最終衡量系統(tǒng)控制性能的重要依據(jù)。2）安裝INF文檔，并安裝使用INF文檔的USB設(shè)備。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(jiǎn)單、直觀?？梢灾苯釉诨谠韴D的虛擬原型上編程，并實(shí)現(xiàn)軟件源碼級(jí)得實(shí)時(shí)調(diào)試，實(shí)時(shí)觀察運(yùn)行效果，真正實(shí)現(xiàn)了在沒(méi)有目標(biāo)原型時(shí)就可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試、測(cè)試和驗(yàn)證，因此
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