基于LabVIEW與USB接口的實時數據采集系統

摘要：本文設計了一種基于LabVIEW與STC12C5410AD單片機的數據采集系統。單片機采集到的數據通過CH341T芯片的USB轉串口的功能，實現了只用一條USB線就可以把數據傳輸到LabVIEW中進行顯示和分析。從下位機和上位機兩個部分闡述了系統的設計。實驗證明，系統能實時精確的再現單片機采集的低頻信號。
關鍵詞：LabVlEW；數據采集；STC單片機；USB

1 數據采集系統
工程上使用具有PCI、PXI、USB、并口以及串口的計算機來獲取測試數據，稱為基于PC的數據采集系統。其中一種是通過插入式的數據采集卡直接獲取數據傳輸給計算機。鑒于數據采集卡的價格昂貴，且安裝不方便等缺點，本文提出使用STC單片機作為前端的數據采集系統，利用CH341T芯片的USB總線轉異步串口的功能，將采集數據只通過一條USB線傳輸給PC機，最后在LabVIEW平臺下進行數據的顯示、分析、處理。
1．1 系統組成與工作原理
本系統總體結構框圖如圖1所示。主要包括有STC12C5410AD單片機和CH341T轉換芯片組成的數據采集、轉換、傳輸部分，以及基于PC機的LabVlEW軟件構成的數據處理部分。首先，被測電壓模擬信號通過電平變換電路進入STC單片機的AD轉換通道，待轉換完成后利用CH341T芯片的USB轉串口的功能，通過USB接口傳輸給PC機，最后由LabVIEW軟件分析處理。

2 下位機系統設計
2．1 硬件設計部分
系統硬件原理圖如圖2所示。系統采用的MCU為STC12C5410AD，采用的USB接口芯片為CH- 341T，利用該芯片的USB轉串口的功能將數據傳輸到上位機，從而構成數據采集系統。