虛擬儀器技術(shù)課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-08-10 01:56 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 e節(jié)點(diǎn)對(duì)串口進(jìn)行讀寫。第三:關(guān)閉串口,停止所有讀寫操作。本系統(tǒng)以單片機(jī)和CCD攝像頭傳感器為主的前端采集系統(tǒng)來代替數(shù)據(jù)采集卡,單片機(jī)具有體積小、功耗低、性價(jià)比高等特點(diǎn)。但開發(fā)據(jù)采集系統(tǒng),將采集到的數(shù)據(jù)利用串口傳送到 PC主系統(tǒng),在LabVIEW 環(huán)境下對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、處理與分析,既充分利用了 LabVIEW的強(qiáng)大功能,又降低了系統(tǒng)的開發(fā)成本,提高了效率。攝像頭的主要工作原理具體而言，攝像頭連續(xù)地掃描圖像上的一行，則輸出就是一段連續(xù)的電壓視頻信號(hào)，該電壓信號(hào)的高低起伏正反映了該行圖像的灰度變化情況。當(dāng)掃描完一行，視頻信號(hào)端就輸出低于最低視頻信號(hào)電壓的電平()，并保持一段時(shí)間。這樣相當(dāng)于，緊接著每行圖像對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)之后會(huì)有一個(gè)電壓“凹槽”，此“凹槽”叫做行同步脈沖，它是掃描換行的標(biāo)志。然后，跳過一行后(因?yàn)閿z像頭是隔行掃描的方式)，開始掃描新的一行，如此下去，直到掃描完該場(chǎng)的視頻信號(hào)，接著就會(huì)出現(xiàn)一段場(chǎng)消隱區(qū)。此區(qū)中有若干個(gè)復(fù)合消隱脈沖，其中有個(gè)脈沖遠(yuǎn)寬于(即持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)于)其他的消隱脈沖，該消隱脈沖又稱為場(chǎng)同步脈沖，它是掃描換場(chǎng)的標(biāo)志。場(chǎng)同步脈沖標(biāo)志著新的一場(chǎng)的到來，不過，場(chǎng)消隱區(qū)恰好跨在上一場(chǎng)的結(jié)尾部分和下一場(chǎng)的開始部分，得等場(chǎng)消隱區(qū)過去，下一場(chǎng)的視頻信號(hào)才真正到來。攝像頭每秒掃描25 幅圖像，每幅又分奇、偶兩場(chǎng)，先奇場(chǎng)后偶場(chǎng)，故每秒掃描50 場(chǎng)圖像。奇場(chǎng)時(shí)只掃描圖像中的奇數(shù)行，偶場(chǎng)時(shí)則只掃描偶數(shù)行。1 Labview部分設(shè)計(jì) visa 簡(jiǎn)介L(zhǎng)abview提供了強(qiáng)大的VISA庫。VISA——虛擬儀器軟件規(guī)范，是用于儀器編程的標(biāo)準(zhǔn)I/O函數(shù)庫及其相關(guān)規(guī)范的總稱。VISA庫駐留于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，完成計(jì)算機(jī)與儀器之間的連接，用以實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器的程序控制，其實(shí)質(zhì)是用于虛擬儀器系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)的API。VISA本身不具備編程能力，他是一個(gè)高層API，通過調(diào)用底層驅(qū)動(dòng)程序來實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器的編程，如圖1，VISA是采用VPP標(biāo)準(zhǔn)的I/O接口軟件，其軟件結(jié)構(gòu)包含三部分，如圖2。VISASerialVXIGPIP圖1 visa結(jié)構(gòu)圖 應(yīng)用軟件開發(fā)環(huán)境應(yīng)用軟件儀器驅(qū)動(dòng)程序I/O接口軟件圖2 實(shí)際接口圖與其它現(xiàn)存的I/O接口軟件相比，VISA的I/O控制功能具有如下幾個(gè)特點(diǎn)：適用于各種儀器類型（如VXI儀器，GPIB儀器，RS232串行儀器，消息基器件，寄存器器件，存儲(chǔ)器器件等儀器）；適用于各種硬件接口類型；適用于單、雙處理器結(jié)構(gòu)或分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；適用于多種網(wǎng)絡(luò)機(jī)制。VISA的Ｉ/O軟件庫的源程序是唯一的，其與操作系統(tǒng)及編程語言無關(guān)，只是提供了標(biāo)準(zhǔn)形式的API文件作為系統(tǒng)的輸出。 發(fā)送端程序設(shè)計(jì)1. 2. 1 設(shè)置順序框架啟動(dòng) LabVIEW,在其框圖程序中加入順序框架(sequence structure) ,在順序框架的右鍵快捷菜單中選擇 Add Frame After,再添加兩個(gè)順序框架。這樣就形成了 0、2逐步執(zhí)行的三個(gè)順序框架,它們分別對(duì)應(yīng)串口的參數(shù)設(shè)置、發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)。1. 2. 2 設(shè)置串口參數(shù)LabVIEW共有 5個(gè)串行通信節(jié)點(diǎn),分別實(shí)現(xiàn)串口設(shè)置、寫串口、讀串口、檢測(cè)串口緩存、中斷等功能,這些節(jié)點(diǎn)位于功能模板→Instrument I/O子模板 → Serial子模板中。在 0號(hào)順序框架中,按圖 3所示設(shè)置串口,其中在此順序框架中引入了本地結(jié)果變量,利用此變量將端口號(hào)傳遞給后面的順序框架。 圖3 設(shè)置串口參數(shù)圖1. 2. 3 校驗(yàn)和的計(jì)算并發(fā)送數(shù)據(jù)在 1號(hào)順序框架中,通過 For循環(huán)將 5組十六進(jìn)制字符轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)并相加 (丟棄進(jìn)位) ,然后取反加 1。將此結(jié)果再轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制字符,與原 5組十六進(jìn)制字符利用 Build Array節(jié)點(diǎn)組成發(fā)送數(shù)據(jù)塊數(shù)組,通過寫串口節(jié)點(diǎn)分 6次發(fā)送至串口。1. 2. 4 接收返回信息接收端收到數(shù)據(jù)后經(jīng)過檢錯(cuò),若無誤就接收數(shù)據(jù)而不返回任何信息。若有錯(cuò)就發(fā)送“數(shù)據(jù)有誤,請(qǐng)重新發(fā)送!”信息。發(fā)送端在接收到此信息后,必須再次發(fā)送。因
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