虛擬儀器課程設計--基于rs-232和labview的三角波測量系統(tǒng)設計

1、<p>　　電子工程課程設計報告書</p><p>　　課 程 名 稱 虛擬儀器 </p><p>　　課程設計總評成績 </p><p>　　學生姓名、學 號 </p><p>　　學 生 專 業(yè) 班級 </p&g

2、t;<p>　　指 導 教 師 姓名 </p><p>　　課程設計起止日期 2012.12.10——2013.01.08 </p><p>　　基于RS-232和LabVIEW的三角波測量系統(tǒng)設計 </p><p>　　摘要：LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Enginee

3、ring Workbench）是一種用圖標代替文本行創(chuàng)建應用程序的圖形化編程語言。Labview程序又稱為虛擬儀器（Virtual Instrument，簡稱VI）。它的表現(xiàn)形式和功能類似于實際的儀器，而它同時又很容易改變設置和功能。因此，Labview特別適用于實驗室、多品種小批量的生產(chǎn)線等需要改變儀器和設備參數(shù)和功能的場合，以及對信號進行分析、研究、傳輸?shù)葓龊稀?通過本次課程設計進一步對LABVIEW學習和應用，從而更熟悉LABVI

4、EW的原理和相關設計并提高了開發(fā)軟件，硬件的能力。本設計主要設計基于RS-232和LabVIEW的三角波測量系統(tǒng)設計。</p><p>　　關鍵詞：RS-232、LabVIEW、三角波</p><p>　　引言：虛擬儀器是計算機技術和儀器測量技術相結(jié)合的產(chǎn)物，它充分利用計算機強大的運算處理功能，突破了傳統(tǒng)儀器在數(shù)據(jù)處理、顯示、傳輸、存儲等方面的限制。本文利用虛擬儀器平臺，通過編寫Labvi

5、ew 軟件對三角波進行測量，可以減少硬件的重復開發(fā)，有利于系統(tǒng)的維護，也便于系統(tǒng)軟件升級。</p><p><b>　　一、總體設計方案</b></p><p>　　要實現(xiàn)PC機與單片機之間的通信。PC機的應用程序采用LabVIEW2012開發(fā)。單片機產(chǎn)生數(shù)據(jù)以串行通信的方式發(fā)送給PC機，PC機通過LabVIEW2012將采集到的數(shù)據(jù)以波形的形式實時顯示。</p

6、><p><b>　　1.1設計方案選擇</b></p><p>　　方案一：利用單片機產(chǎn)生三角波數(shù)據(jù)發(fā)出并通過延時的方法改變?nèi)遣ǖ念l率，此種方法簡單易實現(xiàn)，但是在頻率較小時，PC機上的顯示波形有一定的變形。</p><p>　　方案二：利用單片機產(chǎn)生三角波數(shù)據(jù)發(fā)出并通過改變采樣點數(shù)實現(xiàn)三角波頻率的改變，此種方法可大大減小顯示波形的變形，但是對于

7、三角波來說實現(xiàn)起來較復雜。</p><p><b>　　1.2硬件設計</b></p><p>　　該設計是以計算機和單片機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為核心，單片機主要產(chǎn)生一段產(chǎn)生三角波的數(shù)據(jù)發(fā)送到PC機，計算機主要完成接收數(shù)據(jù)的分析和顯示等功能。設計中采用Intel 公司的89C51 單片機完成數(shù)據(jù)產(chǎn)生并發(fā)送， 采用RS-232完成數(shù)據(jù)接收。</p><p&g

8、t;<b>　　硬件電路如下：</b></p><p><b>　　1.3 軟件設計</b></p><p>　　系統(tǒng)的軟件設計分為單片機軟件設計和計算機軟件設計兩個部分。單片機軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)生成和數(shù)據(jù)傳輸功能，計算機軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分析和顯示等功能。</p><p><b>　　二、設計內(nèi)容</b>&l

9、t;/p><p><b>　　2.1數(shù)據(jù)的生成</b></p><p>　　通過對89C51進行編程，使其產(chǎn)生一組以三角波為表現(xiàn)的數(shù)據(jù)并將此數(shù)據(jù)以串行通信的方式發(fā)送到PC機。</p><p><b>　　2.2 軟件設計</b></p><p>　　本設計LabVIEW程序部分主要用到以下函數(shù)：<

10、/p><p>　?。?）串口參數(shù)設置節(jié)點：該節(jié)點主要用于對串口進行參數(shù)設置。</p><p>　　（2）串口寫節(jié)點：該節(jié)點將需要送出的數(shù)據(jù)發(fā)送至串口的輸入緩存器。</p><p>　?。?）串口讀節(jié)點：該節(jié)點可讀出串口緩存中的數(shù)據(jù)。</p><p>　?。?）串口關閉節(jié)點：該節(jié)點將打開的串口關閉。</p><p>　　2.

11、3 LabVIEW程序總體設計</p><p>　　2.4波形顯示前面板設計</p><p>　　虛擬儀器前面板就像是儀器的操作和顯示面板，各種參數(shù)的設置和數(shù)據(jù)的顯示都由前面板來完成。在前面板上只要點擊鼠標就可以實現(xiàn)參數(shù)設置，就像是在操作一臺真正的儀器。</p><p>　　三、設計結(jié)果及其分析</p><p>　　3.1 設計程序運行結(jié)果&

12、lt;/p><p>　　該系統(tǒng)在實時顯示波形的同時還可以反映波形的頻率以及幅值的變化，體現(xiàn)了波形的實時檢測。</p><p>　　以下為程序運行結(jié)果導出圖：</p><p><b>　　3.2單片機程序</b></p><p><b>　　見附錄</b></p><p><

13、b>　　四、參考文獻</b></p><p>　　［1］LabVIEW寶典／陳樹學，劉萱編著.——北京：電子工業(yè)出版社，2011.3 </p><p>　?。?］我和LabVIEW／阮奇楨編著.——北京：機械工業(yè)出版社，2012.5 </p><p>　?。?］LabVIEW高級編程與虛擬儀器工程應用（第2版）／雷振山編著.——北京：中國鐵道出版社

14、，2012.2</p><p>　?。?］LabVIEW虛擬儀器項目開發(fā)與管理／楊高科編著.——北京：機械工業(yè)出版社，2012.1</p><p>　　［5］LabVIEW程序設計教程（第2版）／江建軍，孫彪編著.——北京：電子工業(yè)出版社，2012.1 </p><p><b>　　五：附錄</b></p><p>&l

15、t;b>　　程序代碼：</b></p><p>　　方案一：利用改變延時時間改變?nèi)遣l率</p><p>　　#include <AT89X51.h></p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　#define uint unsigned int</p

16、><p>　　uchar x=10;</p><p><b>　　main()</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　EA=1;</b></p><p><b>　　EX0=1;</b></p

17、><p><b>　　IT0=1;</b></p><p>　　SCON= 0x40; //串口方式1</p><p>　　PCON=0; //SMOD=0</p><p>　　REN=1; //允許接收</p

18、><p>　　TMOD= 0x20; //定時器1定時方式2</p><p>　　TH1 = TL1 =0xf3;</p><p>　　TR1= 1; </p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b&g

19、t;　　{</b></p><p>　　uchar i=0,j; </p><p>　　for(i=0;i<50;i++) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　for(j=0;j<=x;j++)</p><p><b>　　{SBUF

20、=i;</b></p><p>　　while(TI==0);</p><p><b>　　TI=0; </b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　while(i--)

21、</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　for(j=0;j<=x;j++)</p><p><b>　　{SBUF=i;</b></p><p>　　while(TI==0);</p><p><b>　　TI=0;</b>

22、</p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void int0() interru

23、pt 0 </p><p>　　{ </p><p>　　if(x<=0) x=10;</p><p><b>　　x=x-1; </b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　方案二：利用改變采樣點數(shù)改變?nèi)遣l率</p&g

24、t;<p>　　#include <AT89X51.h></p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　uchar x=0,N,m;</p><p>　　uchar a[]={1,2,4,5,8

25、,10};</p><p>　　uchar b[]={200,100,50,40,25,20}; </p><p><b>　　main()</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　EA=1;</b></p><p>

26、<b>　　EX0=1;</b></p><p><b>　　IT0=1;</b></p><p>　　SCON= 0x40; //串口方式1</p><p>　　PCON=0; //SMOD=0</p><p>　　REN=1;

27、 //允許接收</p><p>　　TMOD= 0x20; //定時器1定時方式2</p><p>　　TH1 = TL1 =0xf3;</p><p>　　TR1= 1; //啟動定時</p><p><b>　　while(1

28、)</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uchar i; </b></p><p>　　for(i=0;i<=N;i++) </p><p><b>　　{ </b></p><p><b

29、>　　SBUF=m*i;</b></p><p>　　while(TI==0);</p><p><b>　　TI=0; </b></p><p><b>　　} </b></p><p>　　for(i=0;i<=N;i++) </p><p

30、><b>　　{ </b></p><p>　　SBUF=200-m*i;</p><p>　　while(TI==0);</p><p><b>　　TI=0; </b></p><p><b>　　} </b></p><p><b&

31、gt;　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void int0() interrupt 0 </p><p>　　{ </p><p>　　if(x>5) x=0;</p><p><b>　　m=a[x] ;<