【正文】 將鼠標(biāo)移動(dòng)到該控件上并點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵 ，選擇“十六進(jìn)制顯示”。 程序設(shè)計(jì)的步驟如下： 1．建立新 VI 程序 打開(kāi) Labview 應(yīng)用程序 ， 點(diǎn)擊新建按鈕，然后選擇 VI 從而創(chuàng)建一個(gè)新的 VI程序 。 VISA 子 VI 如下圖 圖 子 VI 子 VI 前面板 通過(guò)前面板就可以設(shè)置波特率為 9600，數(shù)據(jù)位為 8 位，無(wú)奇偶校驗(yàn)， 1 個(gè)停止位。 發(fā)送數(shù)據(jù) 清空接收區(qū) 清空發(fā)送區(qū) 發(fā)送區(qū) 建立 VI 創(chuàng)建前面板 創(chuàng)建框圖程序 運(yùn)行和調(diào)試程序 程序流程圖： 開(kāi)始 打開(kāi)串口 串口初始化 發(fā)送數(shù)據(jù) 清空緩存區(qū) 發(fā)送串口數(shù)據(jù) 發(fā)送數(shù)據(jù) 發(fā)送循環(huán)初值 清空發(fā)送緩存區(qū) 上位機(jī) LabVIEW 串口通訊的實(shí)現(xiàn) 本上位機(jī)主要用到串口通信模塊， VISA 是本設(shè)計(jì)的重點(diǎn)所在，也是一個(gè)重要樞紐。通過(guò) WRITE VISA 發(fā)送串口信息，通過(guò) READ VISA 讀取串口信息，并顯示出來(lái)。 第 四 章 LabVIEW 上位機(jī)設(shè)計(jì) 上位機(jī) 程序內(nèi)容 上位機(jī)上可以設(shè)置通信波特率、數(shù)據(jù)位、停止位，同時(shí)設(shè)有打開(kāi)串口按鈕、停止運(yùn)行按鈕、清空發(fā)送去按鈕、清空接收區(qū)按鈕；還有 接收數(shù)據(jù)顯示文本框和發(fā)送數(shù)據(jù)顯示文本框，用戶(hù)通過(guò)設(shè)置串口通信參數(shù)和打開(kāi)串口按鈕即可與下位機(jī)進(jìn)行串口通信，并將下位機(jī)發(fā)回的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示到 PC 機(jī)上，同時(shí)還可以控制循環(huán)的初始值。 方案三： 用數(shù)碼管顯示，數(shù)碼管編寫(xiě)程序簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，資料齊全，電路設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，只能顯示數(shù)字。 方案二： 利用諾基亞 5110LCD 液晶顯示屏模塊顯示。由于其編程方便，開(kāi)發(fā)周期短，語(yǔ)言容易學(xué)習(xí)。 方案三： 用 Labview 編寫(xiě)上位機(jī)，可視化的編程環(huán)境，圖形化的編程語(yǔ)言，方便快捷并且容易簡(jiǎn)單。 上位機(jī)編程軟件的選擇 方案一 ： Visual 20xx 用 FMC 語(yǔ)言編寫(xiě) windows 窗體控件，里面也有串口控件，需要學(xué)習(xí) C++語(yǔ)言。 LABVIEW上位機(jī) STC89C51RC 數(shù)碼管顯示 CH340 USB 轉(zhuǎn)串口 方案三： STC89 系列單片機(jī)便宜功耗低，操作簡(jiǎn)單，速度不太好，但是資料成熟， 上手容易。 方案二： AVR 價(jià)格稍貴 ,性?xún)r(jià)比高，自制下載線方便 ,存儲(chǔ)空間較大 ,C 編譯器有多種。 圖 總體設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件的選擇 核心 控制器選擇 方案一 ： ARM 一般用于高性能高進(jìn)度場(chǎng)合，優(yōu)勢(shì)是能耗低，精度高。 同時(shí)，利用LabVIEW20xx 軟件， 編寫(xiě)一個(gè)串口上位機(jī)通信界面 。提高研發(fā)人員的編程效率，該版本增加了很多常用的功能，切實(shí)的照顧到了編程人員的編程習(xí)慣。 一個(gè) +5V 電源供電 CPU 由運(yùn)算 器 和控制 器 ，同時(shí)還包括中斷系統(tǒng)和部分外部特殊功能寄存器； RAM（讀寫(xiě)存儲(chǔ)器）存放程序運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的中間過(guò)程變量和一些臨時(shí)變量 ； ROM（制度存儲(chǔ)器）用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù) ； I/O 口： 輸入輸出口，可讀可寫(xiě)。外部程序存儲(chǔ)器尋址空間為 64kB 一個(gè)全雙工串行通信口 21 個(gè)專(zhuān)用寄存器 P0、 P P P3 共 4 組 32 個(gè) IO 輸入輸出口； 上圖為直插式 40 引腳原理圖。 下圖分別為 51 單片機(jī)的應(yīng)引腳圖和內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖。因?yàn)槠涔δ軓?qiáng)大，價(jià)格低廉所以 是 市場(chǎng)上的 主流產(chǎn)品。 在 89 系列上直接發(fā)展起來(lái)的是 90 系列， 10 和11 系列 單片機(jī)是比較廉價(jià)的 1T 單片機(jī)， 內(nèi)部設(shè)有硬件 PWM 和 EEPROM 功能 ， 但都沒(méi)有數(shù)模轉(zhuǎn)換功能 。 STC單片機(jī) 發(fā)展歷程從 STC89—— 90—— 10—— 11—— 12—— 15系列 ，分別各有特點(diǎn) 。 Intel 的 80C3 80c5 87C5 80C3等系列： Philips、華邦 dallas等公司的許多產(chǎn)品都是基于 51 內(nèi)核的 。 4 調(diào)試方便： 當(dāng) Labview 編好程序后，我們?cè)鯓域?yàn)證自己程序的可行性呢，如果直接放到項(xiàng)目工程中進(jìn)行測(cè)試肯定不現(xiàn)實(shí)，那么我們就可以一部一部讓程序執(zhí)行，通過(guò)觀察每一塊程序的結(jié)果來(lái)驗(yàn)證 程序執(zhí)行有沒(méi)有問(wèn)題 。 2 編寫(xiě)方式： Labview 采用的圖形化編程方式比其他語(yǔ)言都簡(jiǎn)單，并且閱讀起來(lái)也很方便的。圖形化語(yǔ)言隨著虛擬儀器的告訴發(fā)展將來(lái)定會(huì)成為一種編程標(biāo)準(zhǔn)。 LabVIEW 的編程語(yǔ)言和傳統(tǒng)的語(yǔ)言不同，它采用了圖形語(yǔ)言 ———— G 語(yǔ)言 ，這種語(yǔ)言直觀通俗易懂，編起程序來(lái)高效快速 。 另外 Labview 還有實(shí)時(shí)監(jiān)控程序運(yùn)行的功能，可以設(shè)置斷點(diǎn)和檢測(cè)探頭來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)控程序。 LabVIEW 和 Visual C++等一樣也是一種常用的編程工具 ， 它內(nèi)部有很多成熟穩(wěn)定的庫(kù)函數(shù)，用戶(hù)只需要調(diào)用相應(yīng)的函數(shù)即可實(shí)現(xiàn)自己想要的共能 ， 浙西二庫(kù)函數(shù)有數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)處理，穿行通信，聯(lián)網(wǎng)通信，保存數(shù)據(jù)等功能 。 計(jì)算機(jī)快速的運(yùn)算能力與專(zhuān) 一硬件的采集和傳輸能力結(jié)合在一起 ， 極大地縮小了研發(fā)時(shí)間和研發(fā)成本 。 LabVIEW 簡(jiǎn)介 LabVIEW 的簡(jiǎn)稱(chēng) 是實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器集成環(huán)境 ，器英文全稱(chēng)為 Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench，美國(guó)國(guó)家儀器公司 (NATIONAI INSTRUMENTS，簡(jiǎn)稱(chēng) NI)是 LABVIEW 的生產(chǎn)者 。 3 嵌入式系統(tǒng) 因?yàn)樘摂M儀器中有很多通信接口就來(lái)自與嵌入式系統(tǒng)，我們可以通過(guò)虛擬儀 器編寫(xiě)上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制下位機(jī)的的狀態(tài)。 虛擬儀器的應(yīng)用 1 監(jiān)控方面 通過(guò)虛擬儀器，我們可以遠(yuǎn)離一些危險(xiǎn)的場(chǎng)所，只需要放置一些高靈敏的傳感器，并將傳感器采集到的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程發(fā)回給上位機(jī)。 第三 個(gè)歷程 虛擬儀 器生成了一種編程標(biāo)準(zhǔn) ， 通信協(xié)議，總線通信，和硬件接口都有了統(tǒng)一的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) ， 因此工程師們九個(gè)以把精力放在程序的編寫(xiě)和功能上面的擴(kuò)展上就不需要考慮各種通信協(xié)議的問(wèn)題，大大節(jié)約了研發(fā)時(shí)間 。 隨著科技進(jìn)步和信息化的發(fā)展 ， 各種測(cè)量?jī)x器出現(xiàn)了質(zhì)的飛躍 ： 數(shù)據(jù)采集卡和一系列標(biāo)準(zhǔn)總線結(jié)構(gòu)的確立 。 因?yàn)橛?jì)算機(jī)的快速發(fā)展和一系列標(biāo)準(zhǔn)的通信接口 ， 使得電腦可以很隨意的與各種高精度的一起之間進(jìn)行通信 ， 我們只需要把需要的測(cè)量?jī)x器通過(guò)一定轉(zhuǎn)接技術(shù)與電腦連接上，工程師們就可以通過(guò)熟悉的電腦界面進(jìn)行對(duì)測(cè)量?jī)x器進(jìn)行不間斷地監(jiān)控 。 每一種儀虛擬儀器 傳統(tǒng)儀器 用戶(hù)自己 設(shè)計(jì)功能 廠家定義各種功能 與 外設(shè) 連接簡(jiǎn)單 只能與特定儀器連接 研發(fā)周期 較短 儀器研發(fā)需要時(shí)間較長(zhǎng) 一起研發(fā)成本低 儀器研 成本高 升級(jí)軟硬件功能簡(jiǎn)單 改變功能復(fù)雜 重復(fù)利用簡(jiǎn)單 重復(fù)利用困難 無(wú)限擴(kuò)展存儲(chǔ)空間 有限的存儲(chǔ)空間 研發(fā)主要是軟件設(shè)計(jì) 研發(fā)主要是硬件設(shè)計(jì) 器 都具有 特 定 的功能，有時(shí)候研發(fā)一個(gè)項(xiàng)目需要購(gòu)置大批的測(cè)量?jī)x器，并且每一種儀器都需要人工親自完成 ，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，虛擬儀器的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下幾個(gè) 歷程 。 虛擬儀器 PK 傳統(tǒng)儀器 虛擬儀器有軟件和硬件兩方面組成，軟件有圖形化界面編輯出虛擬操作平臺(tái)，功能可以隨以根據(jù)功能進(jìn)行編寫(xiě)，非常靈活，同時(shí)它還兼容各種設(shè)備驅(qū)動(dòng)，也就是說(shuō)兼容傳統(tǒng)儀器，使用面廣， 傳統(tǒng)儀器都是 按需 制的， 功能單一， 價(jià)格昂貴，兼容性 不太好具體空下表中看出 。 這些成熟的技術(shù)極大地為研發(fā)者節(jié)省時(shí)間，研發(fā)者就有 更多的精力去想怎樣結(jié)合這些優(yōu)良的技術(shù)使得自己的產(chǎn)品更具有競(jìng)爭(zhēng)力。 方便擴(kuò)展 有了虛擬儀器，各種軟硬件工程師們就可以從畫(huà) PCB，電路設(shè)計(jì)和軟件代碼的編寫(xiě)中解放出來(lái)， 因?yàn)樘摂M儀器的靈活性，用戶(hù)可以根據(jù)項(xiàng)目升級(jí)或功能變動(dòng)二更新計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或替換高效率的硬件模塊，這就極大地降低了成產(chǎn)成本和維護(hù)成本，大大的縮短了開(kāi)發(fā)周期，加速產(chǎn)品的上市時(shí)間 。 虛擬儀器方案的 特點(diǎn)和 優(yōu)勢(shì) 虛擬儀器技術(shù) 有了 好的編譯環(huán)境 、 標(biāo)準(zhǔn)的接口 和集成的軟硬件平臺(tái) 這三個(gè)重要的組成部分 部分，才能充分發(fā)揮 它的高 性能 ，方便擴(kuò)展 、開(kāi)發(fā) 周期短以及集成度高這些優(yōu)勢(shì) 。 不管使用者 是使用 PCI、 PXI、PCMCIA、 USB， NI 都有現(xiàn)成成熟的方案。 NI 公司提供的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)圖形化編程軟件 —— LabVIEW，能 簡(jiǎn)單快捷 地與各種軟硬件 進(jìn)行對(duì)接 ， 并且 能提供強(qiáng)大的后續(xù)數(shù)據(jù)處理能力 ，還有設(shè)置參數(shù)，保存數(shù)據(jù)的功能 ， 同時(shí)顯示客戶(hù)需要的數(shù)據(jù) 。 圖 虛擬儀器方案 被 測(cè)對(duì)象 信號(hào)調(diào)理 虛擬儀器面板 數(shù)據(jù)采集卡 數(shù)據(jù)處理 虛擬儀器方案的組成 高效的軟件 ： 虛擬儀器技術(shù)中 核心的部分就是 軟件 。 而目前的虛擬儀器就是第二種方式。 計(jì)算機(jī) 跟測(cè)量 儀器的 緊密配合 是目前 測(cè)量 儀器發(fā)展的一 個(gè)重要方向。虛擬儀器技術(shù)就是利用 現(xiàn)有的高性能硬件模塊 ， 并 結(jié)合靈活高效的軟件來(lái)完成各種 測(cè)試、測(cè)量和自動(dòng)化的應(yīng)用。就在此刻虛擬儀器應(yīng)運(yùn)而生。 第二章 軟硬件介紹 虛擬儀器 與 LabVIEW 虛擬儀器概述 測(cè)量?jī)x器 從 發(fā)展 到現(xiàn)在 ， 總體上經(jīng)過(guò)四個(gè)階段 ， 分別為 模擬儀器 、 分立元件式儀器、數(shù)字化儀器和智能 測(cè)量 儀器。同時(shí)設(shè)計(jì)單片機(jī)最小控制系統(tǒng)，數(shù)碼管顯示系統(tǒng)電路，串口通訊電路，接收信息分析算法的設(shè)計(jì)。 上位機(jī)上可以設(shè)置通信波特率、數(shù)據(jù)位、停止位，同時(shí)設(shè)有打開(kāi)串口按鈕、停止運(yùn)行按鈕、清空發(fā)送去按鈕、清空接收區(qū)按鈕；還有接收數(shù)據(jù)顯示文本框和發(fā)送數(shù)據(jù)顯示文本框，用戶(hù)通過(guò)設(shè)置串口通信參數(shù) 和打開(kāi)串口按鈕即可與下位機(jī)進(jìn)行串口通信，并將下位機(jī)發(fā)回的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示到 PC 機(jī)上，同時(shí)還可以控制循環(huán)的初始值。本課題涵蓋了虛擬儀器技術(shù)、數(shù)字電路技術(shù)、串口通信技術(shù)、人機(jī)交互界面技術(shù)和一定程度上的平面設(shè)計(jì)技術(shù)， 這對(duì)進(jìn)一步提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)、技術(shù)研究能力有著重要意義 。 本課題運(yùn)用 STC 單片機(jī)實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)的構(gòu)建，用圖形化編輯軟件 LabVIEW編寫(xiě)上位機(jī)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了嵌入式系統(tǒng)與 PC 機(jī)之間的相互通信，并且用人性 話的操作界面進(jìn)行控制。 現(xiàn)在比較 常用的數(shù)據(jù)通信 方式 有并行通信、串行通信兩種方式 : 串行通信 只能 以位為單位 進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸 ,通信速度 比較慢 ,每個(gè)字節(jié)通常需要被拆分為很多比特位才能進(jìn)行傳輸 ,但串行通信 在 傳輸過(guò)程只需要一根數(shù)據(jù)線就可以完成 數(shù)據(jù)流的發(fā)送 ,所以 成本較低 ,因此適用于 短距離通信或?qū)鬏斔俣纫蟛桓?通信場(chǎng)合 。目前，Labview 技術(shù) 在工業(yè) 控制 、 自動(dòng)控 制 和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等 領(lǐng)域 有著十分廣泛的應(yīng)用前景。 它的人機(jī)交互界面實(shí)時(shí)一大特色，利用 圖形化界面， 在屏幕上顯示一起的操作界面 ， 只需要通過(guò)鼠標(biāo)和鍵盤(pán)操控 ， 簡(jiǎn)單方便 ，儀器 的各種參數(shù)選擇和控制方式都能通過(guò)人性化的界面來(lái)實(shí)現(xiàn) 。 Digital tube display 目錄 第一章 緒論 課題的背景和意義 ............................................................................................... 6 課題實(shí)現(xiàn)內(nèi)容 ..................................................................................................... 7 第二章 軟硬件介紹 虛擬儀器與 LabVIEW 虛擬儀器的概述 .............................................................................................. 8 虛擬儀器方案的組成 .............................................................................. 9 虛擬儀器方案的優(yōu)勢(shì) ...................................................