虚拟仪器技术课程设计
题目： 基于LabVIEW的自动化控制和编程设计
院（系、部）：    电控学院
班    级：    测控06-2班   
姓    名：    徐宁   
学    号：    0605070218   
指导教师：    宏志   
工程技术大学
课程设计成绩评定表
学期
2008-2009(2)
姓 名
徐宁
专 业
测控技术与仪
器
班
级
测控06-2
课程名
称
虚拟仪器课程设计
论文题
基于LabVIEW的自动化控制和编程设计
目
上位机软件开发培训
评定指标
分值
得分
知识创新性
20
评
理论正确性
20
容难易性
15
疋
结合实际性
10
指
知识掌握程度
15
书写规性
10
标
工作量
10
总成绩
100
评语：
任课教师
王雨虹
时间
2009年6月14日
备注

课程设计任务书
一、    设计题目
虚拟仪器课程设计
二、    设计任务
第一天：查资料，熟悉题目；
第二天：方案分析、比较；
第三天：编程设计；
第四天：整理设计材料
第五天：整理设计说明书。
三、    设计计划
第1天：选题查资料；
第2天：方案确定；
第3天：绘制流程图、调试程序；
第4天：设计说明书编辑；
第5天：设计说明书编辑并输出。
四、    设计要求
1、    针对实际问题，设计解决方法
2、    以软件为主，可以进行相关硬件容的设计
3、    详细说明设计思路
4、    形成设计报告
指导教师：宏志 教研室主任：宏志
时 间：2009年6月15日
摘要 随着人类社会的进步与科学技术的发展 , 计算机技术在民用和工业控制领域的作用 愈显示出其魅力。特别是串行通信技术 , 已成为实现生产自动化 , 提高生产力 , 减轻劳动 强度的有效手段。串口通信 是一种在计算机与计算机之间或计算机与外围设备之间传送 数据的常用方法。串行通信使用计算机建的串口 , 用户无需再购买任何特殊硬件 , 只要一 根串口线就可以达到发送或接收数据的目的 , 而且不失测试的准确性。但传统的串口调试 采用高级语言 , 程序代码冗长 , 不便，进行功能拓展。如果对串口数据进行分析 , 则需推 翻原有程序结构，重新编制代码。图形化编程语言LabVIEW的出现为串口调试与数据分析 带来了极大方便。本文开发了基于LabVIEW的串口调试软件，并给出了在该软件基础上扩 展串口数据分析模块。
系统以ATM5係列单片机为核心,主要由CCD摄像头、信号调理电路(包括低通滤波电 路和电
荷放大电路、RS-232通信电路等几部分组成。在本系统中，利用单片机部的ADC把 经过放大调理后模拟量转换为数字量 , 利用串口传送到上位机。在上位机可以方便的对采 样数据进行分析记录。上位机采用软件LABVIEW图形化的语言编写,具有友好的人机界面。
利用 Labview 软件进行双机串行通信系统可分为以下 3 个模块:
(1)端口配置模块 :负责串口的开关、端口的选择、波特率、数据位、停止位、校验位的选 择等。
(2)数据发送模块 : 负责实现发送数据的处理与数据的多种发送方式 , 具有选择手动发送 或自动发送、选择发送数据的类型、设置自动发送时间间隔、读取要发送的文本、清空发 送区域等功能。
(3)接收显示模块 :负责实现接收数据的处理与数据的多种显示方式 ,具有自动接收和结束 接收的功能 , 能够保存接收的数据和清空显示区域。
串口通信方式简单、 可靠、稳定 , 具有很好的可移植性、 实时性 , 且具有使用线路少、 成本低,特别在远程传输时,能够避免多条线路特性的不一致而被广泛采用。    LabVIEW作
为一个具有良好开放性的虚拟仪器开发平台 , 为面向仪器的编程提供了强有力的支持 , 在LabVIEW环境下能够开发出各种功能强大、开放性好的虚拟仪器软件，构造出实用的计 算机辅助测试、分析与控制系统。事实表明,与传统方法相比,基于LABVIEW的串口调试 与数据分析效率高、功能全、操作简单、功能强大 , 具有良好的可移植性和可扩展性 , 能 够很好地满足用户要求。
关键字：串口通信 单片机CCD摄像头
文献综述
在基于 PC 机的测控领域中 , 虚拟仪器技术的应用越来越广泛 ,由于大多数 PC 机都有 1〜2个RS2232串行通信接口 ,因此，串行通信非常流行。串行通信是一种古老但目前仍常 用的数据传输方法,它用于PC机与其他仪器(例如MCS251单片机、变频器等可编程仪器) 或者与另外一台计算机之间的通信。通信最终目的是将发送端发送的数据正确无误地传到 接收端 , 由于种种因素的影响 , 接收端可能会收到错误的数据 , 甚至数据根本就没有收到。 在进行异步通信时 , 为了避免这种差错 , 目前大多采用检错重发的方法加以改正。随着高性 能处理器的出现 , 在实际应用中已越来越多地运用软件方式对传输的数据进行检错。其中 较常用的方
法有异或和、校验和、循环冗余码校验    (CRC)等方法。对于一般的测控系统采
用较多是前两种方法 , 本文着重讨论基于 LabVIEW 的串口通信数据校验和的实现方法。在 弹体硬目标侵彻试验中 , 对高冲击信号的提取最常用的是压电加速度传感器 , 由于压电加 速度传感器产生的电荷量很小 , 为了记录弹体高速侵彻硬目标过程中的加速度—时间曲线 很重要的一步就是实时采集数据并对其进行显示、存储和总结测试结果。在传统的测试系 统中, 通常只能对静态参数或极缓慢变化的参量进行测量    , 对动态参量 , 特别是快速过程或
单次猝发过程只能借助于图形记录分析仪。与传统仪器相比 , 虚拟仪器提高了仪器资源的 可再用性、系统可靠性、测量精度和测量可重复性。
LabVIEW是美国国家仪器公司(Nationailnstrument)    开发的一种虚拟仪器平台,它提
供了丰富的数据采集、分析和存储库函数以及包括    DAQ、 GPIB、 PXI、 VXI、 RS-232/485 在
的各种仪器通信总线标准的所有功能函数。本文正是利用基于 LabVIEW 的虚拟仪器技术 对传感器的信号进行采集。过程较为复杂 , 编程工作量较大 , 周期长 , 效率低。如果将单片 机
为核心的小系统作为前端的数据。

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