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虚拟仪器技术课程设计

题目： 基于LabVIEW的自动化控制和编程设计

院（系、部）：班 级：姓 名：学 号：指 导 教 师： 电控学院 测控06-2班 徐 宁 0605070218 宏志

工程技术大学

课 程 设 计 成 绩 评 定 表

学 期 2008-2009(2) 专 业 测控技术与仪器 课程名称 论文题目 评定指标 知识创新性 姓 名 班 级 徐 宁 测控06-2 虚拟仪器课程设计 基于LabVIEW的自动化控制和编程设计 分值 20 20 15 10 15 10 10 100 得分 评 任课教师

理论正确性 容难易性 结合实际性 知识掌握程度 书写规性 工作量 总成绩 定 指标评语： 王雨虹 时 间 2009年6月14日 备 注 课 程 设 计 任 务 书 一、设计题目 虚拟仪器课程设计 二、设计任务 第一天：查资料，熟悉题目； 第二天：方案分析、比较； 第三天：编程设计； 第四天：整理设计材料 第五天：整理设计说明书。 三、设计计划 第1天：选题查资料； 第2天：方案确定； 第3天：绘制流程图、调试程序； 第4天：设计说明书编辑； 第5天：设计说明书编辑并输出。 四、设计要求 1、针对实际问题，设计解决方法 2、以软件为主，可以进行相关硬件容的设计 3、详细说明设计思路 4、 形成设计报告 指 导 教师：宏志 教研室主任：宏志 时 间：2009年6月15日 摘 要

随着人类社会的进步与科学技术的发展 ,计算机技术在民用和工业控制领域的作用愈显示出其魅力。特别是串行通信技术 ,已成为实现生产自动化 ,提高生产力 ,减轻劳动强度的有效手段。串口通信 是一种在计算机与计算机之间或计算机与外围设备之间传送数据的常用方法。串行通信使用计算机建的串口 ,用户无需再购买任何特殊硬件 ,只要一根串口线就可以达到发送或接收数据的目的 ,而且不失测试的准确性。但传统的串口调试采用高级语言 ,程序代码冗长 ,不便，进行功能拓展。如果对串口数据进行分析 ,则需推翻原有程序结构 ,重新编制代码。图形化编程语言 LabVIEW的出现为串口调试与数据分析带来了极大方便。本文开发了基于 LabVIEW的串口调试软件 ,并给出了在该软件基础上扩展串口数据分析模块。

系统以ATM51系列单片机为核心,主要由CCD摄像头、信号调理电路(包括低通滤波电路和电荷放大电路、RS-232通信电路等几部分组成。在本系统中,利用单片机部的ADC把经过放大调理后模拟量转换为数字量,利用串口传送到上位机。在上位机可以方便的对采样数据进行分析记录。上位机采用软件 LABVIEW图形化的语言编写,具有友好的人机界面。 利用Labview软件进行双机串行通信系统可分为以下 3个模块:

(1)端口配置模块:负责串口的开关、端口的选择、波特率、数据位、停止位、校验位的选择等。

(2)数据发送模块:负责实现发送数据的处理与数据的多种发送方式 ,具有选择手动发送或自动发送、选择发送数据的类型、设置自动发送时间间隔、读取要发送的文本、清空发送区域等功能。

(3)接收显示模块:负责实现接收数据的处理与数据的多种显示方式,具有自动接收和结束接收的功能,能够保存接收的数据和清空显示区域。

串口通信方式简单、可靠、稳定 ,具有很好的可移植性、实时性 ,且具有使用线路少、成本低 ,特别在远程传输时 ,能够避免多条线路特性的不一致而被广泛采用。LabVIEW 作为一个具有良好开放性的虚拟仪器开发平台 ,为面向仪器的编程提供了强有力的支持 ,在 LabVIEW环境下能够开发出各种功能强大、开放性好的虚拟仪器软件 ,构造出实用的计算机辅助测试、分析与控制系统。事实表明 ,与传统方法相比 ,基于 LABVIEW的串口调试与数据分析效率高、功能全、操作简单、功能强大 ,具有良好的可移植性和可扩展性,能够很好地满足用户要求。

关键字：串口通信 单片机 CCD摄像头