虚拟仪器课程设计报告_3.doc

PAGE 0 PAGE PAGE 1 电子工程课程设计报告书 课 程 名 称 虚拟仪器 课程设计总评成绩 学生姓名、学 号 学 生 专 业 班级 指 导 教 师 姓名 课程设计起止日期 2012.12.10——2013.01.08 基于RS-232和LabVIEW的三角波测量系统设计 摘要：LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言。Labview程序又称为虚拟仪器（Virtual Instrument，简称VI）。它的表现形式和功能类似于实际的仪器，而它同时又很容易改变设置和功能。因此，Labview特别适用于实验室、多品种小批量的生产线等需要改变仪器和设备参数和功能的场合，以及对信号进行分析、研究、传输等场合。 通过本次课程设计进一步对LABVIEW学习和应用，从而更熟悉LABVIEW的原理和相关设计并提高了开发软件，硬件的能力。本设计主要设计基于RS-232和LabVIEW的三角波测量系统设计。 关键词：RS-232、LabVIEW、三角波 引言：虚拟仪器是计算机技术和仪器测量技术相结合的产物，它充分利用计算机强大的运算处理功能，突破了传统仪器在数据处理、显示、传输、存储等方面的限制。本文利用虚拟仪器平台，通过编写Labview 软件对三角波进行测量，可以减少硬件的重复开发，有利于系统的维护，也便于系统软件升级。 一、总体设计方案 要实现PC机与单片机之间的通信。PC机的应用程序采用LabVIEW2012开发。单片机产生数据以串行通信的方式发送给PC机，PC机通过LabVIEW2012将采集到的数据以波形的形式实时显示。 1.1设计方案选择 方案一：利用单片机产生三角波数据发出并通过延时的方法改变三角波的频率，此种方法简单易实现，但是在频率较小时，PC机上的显示波形有一定的变形。 方案二：利用单片机产生三角波数据发出并通过改变采样点数实现三角波频率的改变，此种方法可大大减小显示波形的变形，但是对于三角波来说实现起来较复杂。 1.2硬件设计 该设计是以计算机和单片机数据采集系统为核心，单片机主要产生一段产生三角波的数据发送到PC机，计算机主要完成接收数据的分析和显示等功能。设计中采用Intel 公司的89C51 单片机完成数据产生并发送， 采用RS-232完成数据接收。 硬件电路如下： 1.3 软件设计 系统的软件设计分为单片机软件设计和计算机软件设计两个部分。单片机软件实现数据生成和数据传输功能，计算机软件实现数据的分析和显示等功能。 二、设计内容 2.1数据的生成 通过对89C51进行编程，使其产生一组以三角波为表现的数据并将此数据以串行通信的方式发送到PC机。 2.2 软件设计 本设计LabVIEW程序部分主要用到以下函数： （1）串口参数设置节点：该节点主要用于对串口进行参数设置。 （2）串口写节点：该节点将需要送出的数据发送至串口的输入缓存器。 （3）串口读节点：该节点可读出串口缓存中的数据。 （4）串口关闭节点：该节点将打开的串口关闭。 2.3 LabVIEW程序总体设计 2.4波形显示前面板设计 虚拟仪器前面板就像是仪器的操作和显示面板，各种参数的设置和数据的显示都由前面板来完成。在前面板上只要点击鼠标就可以实现参数设置，就像是在操作一台真正的仪器。 三、设计结果及其分析 3.1 设计程序运行结果 该系统在实时显示波形的同时还可以反映波形的频率以及幅值的变化，体现了波形的实时检测。 以下为程序运行结果导出图： 3.2单片机程序 见附录 四、参考文献 ［1］LabVIEW宝典／陈树学，刘萱编著.——北京：电子工业出版社，2011.3 ［2］我和LabVIEW／阮奇桢编著.——北京：机械工业出版社，2012.5 ［3］LabVIEW高级编程与虚拟仪器工程应用（第2版）／雷振山编著.——北京：中国铁道出版社，2012.2 ［4］LabVIEW虚拟仪器项目开发与管理／杨高科编著.——北京：机械工业出版社，2012.1 ［5］LabVIEW程序设计教程（第2版）／江建军，孙彪编著.——北京：电子工业出版社，2012.1 五：附录 程序代码： 方案一：利用改变延时时间改变三角波频率 #include AT89X51.h #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar x=10; main() {