基于LabVIEW地单片机串口通信技术地研究.pdf

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1、科技信息计算机与网络基于LabVIEW的单片机串口通信技术的研究淮阴工学院计算机工程学院邵鹤帅［摘要］为了实现测试信号采集，本文构建了基于RS-485总线的智能数据采集系统。利用单片机对传统传感器智能化改造，在LabVIEW环境下实现串口通信，达到数据采集系统对传感器的自动识别。［关键词］数据采集单片机LabVIEW串口通信引言LabVIEW是一种虚拟仪器平台，由美国国家仪器（NI）公司研制开发的，它是基于图形化的编程语言的开发环境，它广泛地被工业界、学术界和研究实验室所接受，视为一个标准的数据

2、采集和仪器控制软件。数据采集是实现测量现实世界中的信号，并把所测量的信息发送到计算机，用于处理、分析、存储或者其他操作的过程。本文的测试信号采集是建立在船舶模型试验的基础上，在LabVIEW平台下，单片机控制数据采集，PC机为上位机，两者通过RS-485总线实现串口通讯，智能数据采集系统应用到船模试验中，试验前对传感器进行校正，在设备数据库中修改参数信息，采集启动时，将传感器所对应的各种参数自动图2RS-485通信网络导入数据采集系统并通过LabVIEW对采集的数据进行分析、处理并最2、程序设计

3、终保存。程序设计主要由两部分组成：上位机程序设计和下位机程序设计，1、硬件电路设计而在编写双方通信程序之前，必须先定义好双方的通信协议，这样才能1.1智能数据采集系统的设计保证数据的可靠性。智能数据采集系统设计思路：对传感器采集到的信号进行调理，并2.1下位机程序设计通过A/D转换，然后通过单片机将数据通过RS-485总线发送给PC下位机的程序包括数据采集模块和串口通信的数据传输模块，数机。如图1所示，智能数据采集系统的实现，主要是通过5个模块的设据采集模块在上电后进行初始化，通过单片机控制A/

4、D转换模块数据计：传感器，信号调理电路，A/D转换模块，单片机系统、RS-485收发器采集功能，A/D模块将模拟信号转换成数字信号后发出中断，单片机将模块。传输AD模块采集的信号到缓冲区。串口数据传输模块在串口通信之在这里，信号调理主要是对传感器采集到的模拟信号进行滤波和前，对串口进行初始化，主要包括串口波特率，数据格式，接收中断的设放大，在前端对采集到的信号进行放大，有效地抑制了传输过程中的干置。当上位机发送数据给下位机，会引起单片机接收中断，此时进入中扰，提高了信噪比，而A/D转换模块的作用

5、是把模拟信号转换成数字信断服务程序，单片机接收数据，比较校验和，如果相同，发指令给PC机号，单片机一方面控制A/D模块的数据采集功能，另一方面通过EEP-确认，最后将采集到的数据通过485收发模块传送到PC机。ROM给定了每一个传感器一个独立的ID号，且传输A/D模块采集的信号给RS-485收发器模块，进行RS-485总线通讯，使传感器的数据完全在总线网络上传输。其中单片机为核心开发基本模块，模块中仅存储设备的唯一标识号（设备统一编号），利用标识号对设备数据库进行索引，获得传感器相关信息，使数据

6、采集系统实现基本的设备自动辨识功能。而单片机和传统传感器的采集系统代替了采集卡，则节省了成本。图1智能数据采集系统1.2RS-485总线RS-485是美国电气工业联合会(EIA)制定的利用平衡双绞线作传输线的多点通讯标准。它采用双绞线差分信号传输方式；最远传输距离图3单片机工作流程图可以达到1.2km，最大传输速率可达2.5Mb/s，RS-485接口具有良好的2.2上位机程序设计抗噪声干扰性，长传输距离和多站能力等优点就使其成为首选的串行接口。系统用一台PC机作为上位机，多台单片机采集终端作为下

7、位机，采用RS-485总线进行串口通信，因为单片机输出的是TTL电平，而PC机一侧是232电平，必须经过电平转换才能和PC机的一致，所以单片机端口需要采用RS－485接口，而在PC机侧使用的是RS－232与RS－485的电平转换接口。RS-485通信是一种半双工通信方式，所以网络通信只能采用主从式通信方式，如图2所示，485网络中，下位机已经都被赋予了唯一的标识号，上位机处于发送状态，通过485总线发送数据，所以下位机都必须处于接收状态，上位机可单独和下位机通信,也可以以广播方式和所图4上位机发

8、送端框图有下位机通信。上位机的程序设计是在LabVIEW开发环境中（下转第622页）—619—科技信息计算机与网络(3)20位的段起始地址与16位的有效地址相加，得到20位的物理此外，还可借助网上丰富的教学资源、图文并茂的生动界面、多姿地址。多彩的影像资料，使教学具有感受性、新颖性、可组合性、可扩充性等特对于这样的问题，课上可以通过下面的小游戏帮助学生理解逻辑点，使学生的思维更加容易具有发散性，更容易培养学生的创新思维。地址和物理地址之间的转换。假设学生宿舍号由4位组成，设为五、加强上机实验a1