基于LabVIEW與USB接口的實時數據采集系統
3 上位機系統設計
3.1 CH341T驅動程序
在與上位機通信之前,必須安裝CH341T的驅動程序,這可從公司網站下載。待其驅動程序安裝完成后,會自動在計算機設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程序設計
VISA(Virtual Instrument Software Architecture)是美國國家儀器公司開發的一種用來與各種儀器總線進行通信的高級應用編程接口。VISA庫駐留于計算機系統中,完成計算機與儀器之間軟件的連接,用以實現對儀器的程序控制,其實質是用于虛擬儀器系統的標準的API,VISA本身不具備編程能力,它是一個高層API,通過調用底層驅動程序來實現對儀器的編程。
本設計采用了LabviEW的VISA的串行通訊子VI來開發串行通信軟件。其中包括VISA(Configure Serial Port.Vi:將指定的串口按特定設置初始化。VISA Write.Vi:將寫入緩沖區的數據寫入指定的設備或接口中。VISA Read.vi:從指定的設備或接口中讀取指定數量的字節,并將數據返回至讀取緩沖區。VISA Close.Vi:將打開的串口關閉。首先利用VISA Conf- igure Serial Port.vi進行串口初始化,其中設置讀取和寫入操作的超時為10s,波特率為9600,8位數據位,無奇偶校驗位,1為停止位,無流控制。然后打開串口,將讀取緩沖區的數據傳輸到波形圖表進行實時顯示,同時利用移位寄存器和連接字符串控件將采集的數據存儲在接收數據區中,當采集的數據達到950個時,對其進行幅值譜變換并顯示。同時清空接收數據區,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.104case.com/article/195506.htm
4 系統測試與結果
為了測試系統的可靠性,將系統的P1.0口和電源地與DG 2041A數字信號發生器連接進行測試。信號發生器產生頻率為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轉換后的數據傳到Lab- VIEW中,在顯示之前要減去2.5V電壓的A/D轉換值128,同時還要設置波形圖表Y軸的縮放比例為0.02,這樣就可以正確顯示了。通過設計的系統進行采集在LabVIEW軟件上顯示的結果如圖5所示。
5 結束語
本文將STC單片機作為數據采集的前端,經過CH341T芯片的轉換,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。經過對系統的調試和完善,實驗證明,采集的信號可以滿足要求,系統運行良好。
評論