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文檔簡(jiǎn)介
1、<p> 電子工程課程設(shè)計(jì)報(bào)告書</p><p> 課 程 名 稱 虛擬儀器 </p><p> 課程設(shè)計(jì)總評(píng)成績(jī) </p><p> 學(xué)生姓名、學(xué) 號(hào) </p><p> 學(xué) 生 專 業(yè) 班級(jí) </p&g
2、t;<p> 指 導(dǎo) 教 師 姓名 </p><p> 課程設(shè)計(jì)起止日期 2012.12.10——2013.01.08 </p><p> 基于RS-232和LabVIEW的三角波測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p> 摘要:LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Enginee
3、ring Workbench)是一種用圖標(biāo)代替文本行創(chuàng)建應(yīng)用程序的圖形化編程語(yǔ)言。Labview程序又稱為虛擬儀器(Virtual Instrument,簡(jiǎn)稱VI)。它的表現(xiàn)形式和功能類似于實(shí)際的儀器,而它同時(shí)又很容易改變?cè)O(shè)置和功能。因此,Labview特別適用于實(shí)驗(yàn)室、多品種小批量的生產(chǎn)線等需要改變儀器和設(shè)備參數(shù)和功能的場(chǎng)合,以及對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析、研究、傳輸?shù)葓?chǎng)合。 通過本次課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步對(duì)LABVIEW學(xué)習(xí)和應(yīng)用,從而更熟悉LABVI
4、EW的原理和相關(guān)設(shè)計(jì)并提高了開發(fā)軟件,硬件的能力。本設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)基于RS-232和LabVIEW的三角波測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)。</p><p> 關(guān)鍵詞:RS-232、LabVIEW、三角波</p><p> 引言:虛擬儀器是計(jì)算機(jī)技術(shù)和儀器測(cè)量技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,它充分利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)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(chǔ)等方面的限制。本文利用虛擬儀器平臺(tái),通過編寫Labvi
5、ew 軟件對(duì)三角波進(jìn)行測(cè)量,可以減少硬件的重復(fù)開發(fā),有利于系統(tǒng)的維護(hù),也便于系統(tǒng)軟件升級(jí)。</p><p><b> 一、總體設(shè)計(jì)方案</b></p><p> 要實(shí)現(xiàn)PC機(jī)與單片機(jī)之間的通信。PC機(jī)的應(yīng)用程序采用LabVIEW2012開發(fā)。單片機(jī)產(chǎn)生數(shù)據(jù)以串行通信的方式發(fā)送給PC機(jī),PC機(jī)通過LabVIEW2012將采集到的數(shù)據(jù)以波形的形式實(shí)時(shí)顯示。</p
6、><p><b> 1.1設(shè)計(jì)方案選擇</b></p><p> 方案一:利用單片機(jī)產(chǎn)生三角波數(shù)據(jù)發(fā)出并通過延時(shí)的方法改變?nèi)遣ǖ念l率,此種方法簡(jiǎn)單易實(shí)現(xiàn),但是在頻率較小時(shí),PC機(jī)上的顯示波形有一定的變形。</p><p> 方案二:利用單片機(jī)產(chǎn)生三角波數(shù)據(jù)發(fā)出并通過改變采樣點(diǎn)數(shù)實(shí)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(duì)于
7、三角波來說實(shí)現(xiàn)起來較復(fù)雜。</p><p><b> 1.2硬件設(shè)計(jì)</b></p><p> 該設(shè)計(jì)是以計(jì)算機(jī)和單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為核心,單片機(jī)主要產(chǎn)生一段產(chǎn)生三角波的數(shù)據(jù)發(fā)送到PC機(jī),計(jì)算機(jī)主要完成接收數(shù)據(jù)的分析和顯示等功能。設(shè)計(jì)中采用Intel 公司的89C51 單片機(jī)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(shè)計(jì)</b></p><p> 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)分為單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。單片機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)生成和數(shù)據(jù)傳輸功能,計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的分析和顯示等功能。</p><p><b> 二、設(shè)計(jì)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(duì)89C51進(jìn)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(jī)。</p><p><b> 2.2 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p> 本設(shè)計(jì)LabVIEW程序部分主要用到以下函數(shù):<
10、/p><p> ?。?)串口參數(shù)設(shè)置節(jié)點(diǎn):該節(jié)點(diǎn)主要用于對(duì)串口進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。</p><p> ?。?)串口寫節(jié)點(diǎn):該節(jié)點(diǎn)將需要送出的數(shù)據(jù)發(fā)送至串口的輸入緩存器。</p><p> (3)串口讀節(jié)點(diǎn):該節(jié)點(diǎn)可讀出串口緩存中的數(shù)據(jù)。</p><p> ?。?)串口關(guān)閉節(jié)點(diǎn):該節(jié)點(diǎn)將打開的串口關(guān)閉。</p><p> 2.
11、3 LabVIEW程序總體設(shè)計(jì)</p><p> 2.4波形顯示前面板設(shè)計(jì)</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(shè)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(diǎn)擊鼠標(biāo)就可以實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置,就像是在操作一臺(tái)真正的儀器。</p><p> 三、設(shè)計(jì)結(jié)果及其分析</p><p> 3.1 設(shè)計(jì)程序運(yùn)行結(jié)果&
12、lt;/p><p> 該系統(tǒng)在實(shí)時(shí)顯示波形的同時(shí)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(shí)時(shí)檢測(cè)。</p><p> 以下為程序運(yùn)行結(jié)果導(dǎo)出圖:</p><p><b> 3.2單片機(jī)程序</b></p><p><b> 見附錄</b></p><p><
13、b> 四、參考文獻(xiàn)</b></p><p> ?。?]LabVIEW寶典/陳樹學(xué),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(jī)械工業(yè)出版社,2012.5 </p><p> ?。?]LabVIEW高級(jí)編程與虛擬儀器工程應(yīng)用(第2版)/雷振山編著.——北京:中國(guó)鐵道出版社
14、,2012.2</p><p> ?。?]LabVIEW虛擬儀器項(xiàng)目開發(fā)與管理/楊高科編著.——北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2012.1</p><p> [5]LabVIEW程序設(shè)計(jì)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(shí)時(shí)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(shí)器1定時(shí)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(diǎn)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(shí)器1定時(shí)方式2</p><p> TH1 = TL1 =0xf3;</p><p> TR1= 1; //啟動(dòng)定時(shí)</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] ;<
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