虛擬儀器課程設(shè)計(jì)報(bào)告--基于labview的上位機(jī)與下位機(jī)之間的通信

1、<p>　　虛擬儀器課程設(shè)計(jì)報(bào)告</p><p>　　基于labview的上位機(jī)與下位機(jī)之間的通信</p><p><b>　　一、虛擬儀器簡(jiǎn)介</b></p><p>　　虛擬儀器的構(gòu)成必須包含三大要素：計(jì)算機(jī)、應(yīng)用軟件和儀器硬件。</p><p>　　虛擬儀器實(shí)質(zhì)上是一種計(jì)算機(jī)儀器系統(tǒng)，它是由計(jì)算機(jī)、功能硬

2、件模塊和應(yīng)用軟件等部分組成。</p><p>　　圖1.虛擬儀器系統(tǒng)的基本組成</p><p>　　虛擬儀器硬件平臺(tái)的構(gòu)成主要有兩部分</p><p>　　計(jì)算機(jī)。它一般是一臺(tái)計(jì)算機(jī)或者工作站，是硬件平臺(tái)的核心。</p><p>　　I/O接口設(shè)備。I/O接口設(shè)備主要完成被測(cè)輸入信號(hào)的采集、放大、模/數(shù)轉(zhuǎn)換。不同的總線形式都有其相應(yīng)的I/O接

3、口硬件設(shè)備，如利用PC總線的數(shù)據(jù)采集卡/板（簡(jiǎn)稱數(shù)采卡/板，DAQ）、GPIB總線儀器、VXI總線儀器模塊、串口總線儀器等。虛擬儀器的構(gòu)成方式主要有5種類型，無(wú)論哪種VI系統(tǒng)，都通過(guò)應(yīng)用軟件將儀器硬件與計(jì)算機(jī)相結(jié)合，其中，PC-DAQ測(cè)量系統(tǒng)是構(gòu)成VI的最基本的方式。</p><p><b>　　虛擬儀器的軟件系統(tǒng)</b></p><p>　　目前的虛擬儀器軟件開(kāi)發(fā)工

4、具有如下兩類。</p><p>　　文本式編程語(yǔ)言：如Virstual C++、Virstual Basic、Labwindows/CVI等。</p><p>　　圖形化編程語(yǔ)言：如LabVIEW、HPVEE等。</p><p>　　虛擬儀器軟件由兩部分構(gòu)成，即應(yīng)用程序和I/O接口儀器驅(qū)動(dòng)程序。虛擬儀器的應(yīng)用程序包含兩方面功能的程序：實(shí)現(xiàn)虛擬面板功能的軟件程序和定義

5、測(cè)試功能的流程圖軟件程序。I/O接口儀器驅(qū)動(dòng)程序完成特定外部硬件設(shè)備的擴(kuò)展、驅(qū)動(dòng)與通信。目前，最常用的虛擬儀器軟件主要是美國(guó)NI公司開(kāi)發(fā)的圖形化編程語(yǔ)言LabVIEW。</p><p>　　LabVIEW是一種基于G語(yǔ)言（圖形化編程語(yǔ)言）的虛擬儀器軟件開(kāi)發(fā)工具，它采用圖標(biāo)代替編程語(yǔ)言來(lái)創(chuàng)建應(yīng)用程序，使用數(shù)據(jù)流編程方法來(lái)描述程序的執(zhí)行。LabVIEW環(huán)境下開(kāi)發(fā)的程序稱為虛擬儀器，由三個(gè)部分組成，即前面板、框圖和圖標(biāo)

6、/連接器。</p><p>　　現(xiàn)將虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器相比較特點(diǎn)如下表：</p><p>　　表1.虛擬儀器與傳統(tǒng)儀器優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比</p><p>　　對(duì)比可知，虛擬儀器之所以具有傳統(tǒng)儀器不可能具備的特點(diǎn)，根本原因就在于虛擬儀器的核心是軟件，軟件決定了一臺(tái)虛擬儀器的主要功能。</p><p><b>　　二、下位機(jī)</b>

7、</p><p><b>　　1.硬件</b></p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)下位機(jī)使用單片機(jī)STC89C52控制流水燈，其硬件原理圖如下：</p><p>　　圖2.單片機(jī)控制流水燈原理圖</p><p><b>　　2.軟件</b></p><p>　　下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)流

8、程圖如下：</p><p>　　圖3.下位機(jī)程序流程圖</p><p>　　下位機(jī)程序清單如下：</p><p>　　#include<reg51.h> </p><p>　　#define uchar unsigned char </p><p>　　#define uint unsigned int

9、</p><p>　　uchar code LED[]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; //定義流水燈點(diǎn)亮順序</p><p>　　void delay(uint x) //延遲函數(shù)</p><p>　　{ uchar i;</p><p>　　while

10、(x--)</p><p>　　for(i=0;i<120;i++);</p><p><b>　　} </b></p><p>　　void Port(char c) //定義單片機(jī)向串口輸出數(shù)據(jù)子函數(shù)</p><p>　　{ SBUF=c;</p><p>　

11、　while(TI==0);</p><p><b>　　TI=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void main(void)</p><p>　　{ SCON=0x40; //設(shè)置串口工作于方式1</p>&

12、lt;p>　　TMOD=0x20; //設(shè)置定時(shí)器工作于方式2</p><p>　　PCON=0x00; //設(shè)置SMOD</p><p>　　TH1=0xe6; //設(shè)置波特率</p><p>　　TL1=0xe6; </p><p>　　TI=

13、0; //允許向串口發(fā)送數(shù)據(jù)</p><p>　　TR1=1; //啟動(dòng)TI</p><p><b>　　while(1)</b></p><p>　　{ uchar i;</p><p>　　for(i=0;i<

14、8;i++) //正向點(diǎn)亮流水燈并將流水燈狀態(tài)發(fā)送至串口</p><p>　　{ P1=LED[i];</p><p>　　Port(LED[i]);</p><p>　　delay(3000);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　for(i=7;i&g

15、t;0;i--) //反向點(diǎn)亮流水燈并將流水燈狀態(tài)發(fā)送至串口</p><p>　　{ P1=LED[i];</p><p>　　Port(LED[i]);</p><p>　　delay(3000);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　

16、　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　三、上位機(jī)labview處理</p><p>　　對(duì)于labview處理主要包括前后面板的設(shè)計(jì)，包括三部分：參數(shù)設(shè)置部分、命令控制部分及顯示部分。其中參數(shù)設(shè)置主要包括通訊口、波特率、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位、停止位及接收周期的設(shè)置；命令控制主要包括啟停數(shù)據(jù)接收、顯示數(shù)據(jù)

17、清空及退出運(yùn)行等；顯示界面主要包括接收數(shù)據(jù)顯示、接收數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)顯示、當(dāng)前下位機(jī)流水燈狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示等。</p><p>　　前面板及程序框圖設(shè)計(jì)如下：</p><p><b>　　圖4.前面板</b></p><p><b>　　圖5.程序框圖</b></p><p><b>　　四、操作運(yùn)行

18、結(jié)果</b></p><p>　　將下位機(jī)程序下載到單片機(jī)并使用串口調(diào)試助手對(duì)數(shù)據(jù)通信進(jìn)行檢測(cè)，無(wú)誤后對(duì)上位機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)，然后將下位機(jī)與上位機(jī)相連進(jìn)行通信，其中上位機(jī)波特率設(shè)置為1200、數(shù)據(jù)位設(shè)為8、無(wú)校驗(yàn)位、1位停止位。運(yùn)行結(jié)果如下：</p><p>　　圖6.運(yùn)行結(jié)果示意圖</p><p>　　由圖可知，上位機(jī)正確接收了下位機(jī)數(shù)據(jù)并能實(shí)時(shí)反映模擬下位