基于LabVIEW與USB接口的實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
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3 上位機系統(tǒng)設(shè)計
3．1 CH341T驅(qū)動程序
在與上位機通信之前，必須安裝CH341T的驅(qū)動程序，這可從公司網(wǎng)站下載。待其驅(qū)動程序安裝完成后，會自動在計算機設(shè)備管理器的端口欄虛擬出一個串口，這個虛擬串口與計算機原有的COM口對應(yīng)用程序來說是一樣的。通過選擇這個虛擬串口，就可與下位機通信了。
3．2 LabVIEW程序設(shè)計
VISA(Virtual Instrument Software Architecture)是美國國家儀器公司開發(fā)的一種用來與各種儀器總線進行通信的高級應(yīng)用編程接口。VISA庫駐留于計算機系統(tǒng)中，完成計算機與儀器之間軟件的連接，用以實現(xiàn)對儀器的程序控制，其實質(zhì)是用于虛擬儀器系統(tǒng)的標準的API，VISA本身不具備編程能力，它是一個高層API，通過調(diào)用底層驅(qū)動程序來實現(xiàn)對儀器的編程。
本設(shè)計采用了LabviEW的VISA的串行通訊子VI來開發(fā)串行通信軟件。其中包括VISA(Configure Serial Port.Vi：將指定的串口按特定設(shè)置初始化。VISA Write.Vi：將寫入緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)寫入指定的設(shè)備或接口中。VISA Read.vi：從指定的設(shè)備或接口中讀取指定數(shù)量的字節(jié)，并將數(shù)據(jù)返回至讀取緩沖區(qū)。VISA Close.Vi：將打開的串口關(guān)閉。首先利用VISA Conf- igure Serial Port.vi進行串口初始化，其中設(shè)置讀取和寫入操作的超時為10s，波特率為9600，8位數(shù)據(jù)位，無奇偶校驗位，1為停止位，無流控制。然后打開串口，將讀取緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲ㄐ螆D表進行實時顯示，同時利用移位寄存器和連接字符串控件將采集的數(shù)據(jù)存儲在接收數(shù)據(jù)區(qū)中，當采集的數(shù)據(jù)達到950個時，對其進行幅值譜變換并顯示。同時清空接收數(shù)據(jù)區(qū)，為下一次采集做準備。LabVIEW程序框圖如圖4所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/195506.htm
4 系統(tǒng)測試與結(jié)果
為了測試系統(tǒng)的可靠性，將系統(tǒng)的P1．0口和電源地與DG 2041A數(shù)字信號發(fā)生器連接進行測試。信號發(fā)生器產(chǎn)生頻率為100Hz，峰峰值為3V，其中高電平1．5V，低電平-1．5V的正弦波信號，通過電平變換電路得到低電平為1v、高電平為4V的正弦波。將A／D轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)傳到Lab- VIEW中，在顯示之前要減去2．5V電壓的A／D轉(zhuǎn)換值128，同時還要設(shè)置波形圖表Y軸的縮放比例為0．02，這樣就可以正確顯示了。通過設(shè)計的系統(tǒng)進行采集在LabVIEW軟件上顯示的結(jié)果如圖5所示。
5 結(jié)束語
本文將STC單片機作為數(shù)據(jù)采集的前端，經(jīng)過CH341T芯片的轉(zhuǎn)換，利用USB接口與LabVIEW完成通訊。同時利用LabVIEW強大的信號分析處理能力，對信號進行了實時顯示，并對信號進行了頻譜分析。經(jīng)過對系統(tǒng)的調(diào)試和完善，實驗證明，采集的信號可以滿足要求，系統(tǒng)運行良好。
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