基于LabVIEW的發(fā)酵過(guò)程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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LabVIEW是基于圖形化的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，程序的核心代碼是類似于流程圖的方框圖和線條的連接。屬于數(shù)據(jù)流編程，交互性不好。每個(gè)方框圖代表一個(gè)功能模塊即子VI，程序執(zhí)行過(guò)程是條件滿足方式，當(dāng)一個(gè)功能模塊的所有輸入都齊備后，此功能模塊產(chǎn)生輸出，傳送給下一個(gè)模塊。
3．1 串行通訊程序設(shè)計(jì)
首先是對(duì)串口的初始化設(shè)置：波特率為默認(rèn)值9600，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位，無(wú)校驗(yàn)位，串口號(hào)為3。當(dāng)系統(tǒng)開啟時(shí)，通過(guò)VISA Write．vi向單片機(jī)發(fā)送“發(fā)送請(qǐng)求命令”由于LabVIEW的串行通信子VI只允許對(duì)字符串的讀寫，因此在數(shù)據(jù)處理時(shí)，必須進(jìn)行字符串與數(shù)字之間的正確轉(zhuǎn)換，在這里通過(guò)調(diào)用1個(gè)“組串”子VI實(shí)現(xiàn)此轉(zhuǎn)換。在收到上位機(jī)的發(fā)送請(qǐng)求命令后，單片機(jī)則進(jìn)入中斷發(fā)送所采集的數(shù)據(jù)，上位機(jī)通過(guò)VISA Read．vi節(jié)點(diǎn)讀取單片機(jī)送來(lái)的數(shù)據(jù)，并且判斷是否收到4位來(lái)控制Case結(jié)構(gòu)中的是執(zhí)行False還是執(zhí)行True，這里使用Case結(jié)構(gòu)是為了避免單片機(jī)的丟位現(xiàn)象發(fā)生。如果有丟位現(xiàn)象發(fā)生，則執(zhí)行True讀取前面所讀到的數(shù)據(jù)。如果沒有丟位現(xiàn)象發(fā)生，則執(zhí)行False讀取數(shù)據(jù)。由于采用12位的SARADC將標(biāo)準(zhǔn)的模擬信號(hào)(電流，電壓)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，因此需要用2個(gè)字節(jié)來(lái)表示1個(gè)數(shù)據(jù)。這里采用1個(gè)子vi來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。讀完1個(gè)數(shù)據(jù)，用實(shí)時(shí)趨勢(shì)圖控件Wave―form Chart顯示完后執(zhí)行下一個(gè)循環(huán)。圖3給出了上位機(jī)對(duì)單片機(jī)進(jìn)行讀、寫操作的框圖程序。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/173796.htm
3．2 前面板設(shè)計(jì)
LabVIEW中的前面板就是圖形化用戶界面，用于設(shè)置輸入數(shù)值和觀察輸出量。在這個(gè)采集系統(tǒng)中由于任務(wù)繁多，不能采用1個(gè)用戶界面來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)，可將1個(gè)完整的測(cè)試系統(tǒng)按完成的具體任務(wù)不同分成幾個(gè)功能模塊，每個(gè)功能模塊分別設(shè)計(jì)成為不同的子VI，并且每個(gè)子VI都有自己的用戶界面。將這些個(gè)子VI放入一個(gè)事件結(jié)構(gòu)中，用不同的按鈕來(lái)調(diào)用不同的子VI實(shí)現(xiàn)不同的功能。本系統(tǒng)在前面板中不但設(shè)置波特率、串口號(hào)為控件，用實(shí)時(shí)趨勢(shì)圖控件Waveform Chart顯示下位機(jī)實(shí)時(shí)采集到的數(shù)據(jù)。同時(shí)對(duì)采出數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后得到生物發(fā)酵過(guò)程優(yōu)化所必需的CET，OUT，RQ曲線并將其實(shí)時(shí)顯示出來(lái)。而且還放置了許多功能按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的功能。如圖4所示，給出本系統(tǒng)的前面板設(shè)計(jì)。
4 結(jié) 語(yǔ)
這個(gè)設(shè)計(jì)已經(jīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，最后達(dá)到了預(yù)期的目的，能對(duì)發(fā)酵的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行在線檢測(cè)和分析，為以后實(shí)施發(fā)酵過(guò)程的在線最優(yōu)控制提供了先決條件。具有很強(qiáng)的工程實(shí)用性，可廣泛應(yīng)用于測(cè)試控制領(lǐng)域。
評(píng)論