在LabVIEW中應(yīng)用串口使用LabVIEW系統(tǒng)VI串口VI介紹

1、在LabVIEW 中應(yīng)用串口第一局部使用 LabVIEW系統(tǒng)VI、串口 VI介紹LabVIEW 的串口通訊 VI 位于 Instrument I/O Platte 的 Serial 中，包括:VI名稱VI功能VISACon figureSerial Port初始化 VISA resource name指定的串口通訊參數(shù)VISA Write將輸出緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)發(fā)送到VISA resource name 指定的串口VISA Read將VISA resource name指定的串口接收緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)讀取指定字節(jié)數(shù)的數(shù)據(jù)到計(jì)算機(jī)內(nèi)存中VISASerialBreak向VISA resource name

2、指疋的串口發(fā)送一個(gè)暫停信號(hào)VISA Bytes atSerial Port查詢 VISA resource name指定的串口接收緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)VISA Close結(jié)束與 VISA resource name指定的串口資源之間的會(huì)話VISA Set I/OBuffer Size設(shè)置 VISA resource name指定的串口的輸入輸岀緩沖區(qū)大小VISA Flush I/OBuffer清空 VISA resource name指定的串口的輸入輸出緩沖區(qū)二、使用說明在LabVIEW環(huán)境中使用串口與在其它開發(fā)環(huán)境中開發(fā)過程類似，根本的流程框圖如下讀取字節(jié)數(shù)發(fā)送接收:接收數(shù)據(jù)Errormii

3、r呵關(guān)閉波特率VISA圖1、串口操作數(shù)據(jù)流圖首先需要調(diào)用 VISA Con figure Serial Port 完成串口參數(shù)的設(shè)置，包括串口資源分配、波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、校驗(yàn)位和流控等等。Resource NameEl波特率|»3SEfelALdupliVISA resource 九卯e b>f7ol圖2、初始化串口如果初始化沒有問題，就可以使用這個(gè)串口進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)。發(fā)送數(shù)據(jù)使用VISA Write，接收數(shù)據(jù)使用 VISA Read 。在接收數(shù)據(jù)之前需要使用VISA Bytes at Serial Port查詢當(dāng)前串口接收緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)，如果VISA Read要讀取

4、的字節(jié)數(shù)大于緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù),VISARead操作將一直等待，直至Timeout或者緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)到達(dá)要求的字節(jié)數(shù)。當(dāng)然也可以分批讀取接收緩沖區(qū)或者只從中讀取一定字節(jié)的數(shù)據(jù)。duplicateVISA resource name發(fā)送數(shù)據(jù)wfWfl1jibe圖3、從串口發(fā)送數(shù)據(jù)duplicate VISA resource lumerii讀取字節(jié)數(shù)|l u甸WSA 占be、接收數(shù)據(jù)圖4、從串口接收數(shù)據(jù)在某些特殊情況下，需要設(shè)置串口接收/發(fā)送緩沖區(qū)的大小，此時(shí)可以使用 VISA Set I/O BufferSize ;而使用 VISA Flush I/O Buffer那么可以清空接收與發(fā)

5、送緩沖區(qū)。在串口使用結(jié)束后，使用 VISA Close 結(jié)束與 VISA resource name指定的串口之間的會(huì)話。gyplicale VISA r sour ce itsiheVIS resource n眇電圖5、設(shè)置緩沖區(qū)大小圖6、清空緩沖區(qū)圖7、結(jié)束會(huì)話/線程具體的例子可以參考：examples'i nstr'smplserl.llb第二局部使用MSCOMM控件在LabVIEW 中使用MSCOMM 控件，與在 VC、VB中使用一樣。同樣可以使用中斷方式進(jìn)行 接收。具體的例子可以發(fā)劇索取。:務(wù)口伽命WEI旦區(qū)1巨雌昂已鏡打棄幫助圖8、使用控件的串口收發(fā)程序NSCann

6、irOFl?-S IHSCom 2- C flnnPciTt1 軍口Era! ' Value Change串口髀xdijLiuij匕Hi 】i5】+卜|® -OUECcmn ®® -DlNSCann £7門For tOpfcis »rOh PorlOpen2=0 一ZIZI 口 ooo 19600.此 ej-卜 Setti陋w “ b FortOpsn-卜 BThreshold 卜 SThresholil2潔降畝口0-CINSC1>PcrlDptn.CMS；e5 Y I HSCwm SCcwwiEvfln t IFrtQpn I圖

7、9、程序數(shù)據(jù)流圖首先通過 LabVIEW 的工具菜單 Tools >> Advaneed >> Import ActiveX Controls 將Microsoft 的串 口控件-“ MicrosoftCommunicationsControl , version 6.0 添加到LabVIEW 環(huán)境中，存放在缺省路徑即可，這樣在 User Con trols Palette里面可以找到這個(gè)控件。園際 21 討 * "yr JHylJJ|MM iMB! Mr MB MH iMi MTFile Edit OperateIdolsBrowse Window Help

8、Measurement ft Automation Explorer. lustrum ent at iCcimipv e卜Source C&ds Control卜VI Revdsion HistoryCtrl+YUser豊-.Build Application or Shtrtd Library QU).-.VI Libraryr.Edi t VI Library.Fiad Vis on Disk. .Remote Panel Comecticn Manager. 卅電b Publishing TxLOptions.Conpile；.VI MetricSu.aProfile Vis,

9、Edi t Error Codes. . aEdi t Pslette Views, r,Exp or t St riitgs, - r Import Strings.Import ActiveX Ccmtrols.-.ActiveX Property Brawstr. .取 T Assenibly References -.,圖10、添加ActiveX控件菜單£ile Ed3Select oue or mfl-re ActiveX controls frem the li st. These Controls will be imported as, Custom Control

10、Files.ControLiMi crosoft Mi croxoft Mi croso£tMi crosoft Mi crossft MicFQsoftAnimati on Control 6. D (SF4)Animat ion Contr ol version 5. 0 OF2) BarCode Cdiktrol 9_ 0Char t Control 6. 0 GP4) (OLEDB)Chart C&ntrol, version 5.0C omm on D i al o g Ccmtr ol, ver s i 6. 0sMi croi&ft 匚ommurLica

11、ti ons 匚ontrclj. sion 6. 0Mi cr6S.CbftMi crosoft Mi eroxoft M i cro softC661bar Control, DBCombo Ccntrol, DBLi st ContrDCSver si 6. 0 ver si on 6.0 version S. 0OKCancelHtlr圖11、選擇添加用戶控件圖12、用戶控件將串口控件三放置在Front Pan el上，在框圖程序中用控件屬性對其進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)所需 要的功能。注意：一個(gè)串口資源要有一個(gè)MSCOMM控件與之相對應(yīng)。第三局部考前須知一、串口通訊的波特率設(shè)置要精確，比方要求96

12、00的波特率，那么晶振應(yīng)選擇 11.0593MHz 或其倍數(shù)。、由于通常情況下LabVIEW 串口 VI接收或發(fā)送的都是字符串 Normal ，所以如果需要發(fā)送或接收十六進(jìn)制數(shù)值Hex，請?jiān)诎l(fā)送或接收之前進(jìn)行必要的轉(zhuǎn)換2.1、數(shù)值型數(shù)據(jù)的處理方法：、1、如果這些數(shù)據(jù)是靜態(tài)的，也就說在程序設(shè)計(jì)階段要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)就已經(jīng)確定了，在這種情況下，首先設(shè)置VISA Write的write buffer的顯示屬性為 Hex Display，然后直接輸入要發(fā)送的16進(jìn)制字符串就可以了。串口設(shè)備的控制命令通常是由一個(gè)或多個(gè)16進(jìn)制字符組成的，當(dāng)我們需要對其進(jìn)行控制時(shí)經(jīng)常會(huì)采用這種方法發(fā)送控制命令。、數(shù)據(jù)是動(dòng)態(tài)的；

13、即要傳輸?shù)臄?shù)值型數(shù)據(jù)是動(dòng)態(tài)產(chǎn)生和變化的，在發(fā)送之前首先要將其轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的16進(jìn)制字符串，才能賦給VISA Write發(fā)送。將這些數(shù)據(jù)構(gòu)成一個(gè)數(shù)組，用Byte ArrayVISA Write發(fā)送。或者To String進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換的結(jié)果就是對應(yīng)數(shù)組數(shù)值的字符串，可以提交使用Type Cast也可以實(shí)現(xiàn)同樣的功能串口撥送數(shù)據(jù)字符串1 ( Hex )2345 236? &3字符事2 ( Hex )2345 296?"33*字符串1* 2均是Hex Display4式串口發(fā)送數(shù)據(jù)I呵孚符串1 ( K&k )宇符串Z ( K&jc )串口接收數(shù)據(jù)茨45 26.7 S3

14、數(shù)爼JHex Display示上面是串口垸送數(shù)據(jù)界面 下面是串口接收數(shù)據(jù)界面圖13、串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換界面圖14、串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)流圖圖15、操作界面unsigned int rfpara ; char buf8;LabVIEW虛擬儀器協(xié)作同盟 nQQ35930530356switch (conunandin 1 )case * D1 :args=sscan£ (SfCommandin i+1 ,": Nu : 0s" ,£rrfpara,buf); x=rfpara;printf ("Single character: Xbc'iT'

15、;rXj; 對應(yīng)asult碼宇符 int: %bun" ,x)對應(yīng)的io進(jìn)制數(shù)bXn",xprintf ("Use unsigned printf ("Unsigned hez printf ("Xsbuf);11 UH :對應(yīng)的厲進(jìn)制break;m進(jìn)制和垢逬制數(shù)據(jù)傳輸時(shí),比方輸入死: 討應(yīng)嶠匚口碼字符：3對應(yīng)1D進(jìn)制輸岀：:35 36對應(yīng)苗進(jìn)制輸出:33 33圖16、單片機(jī)C程序2.2、字符串型數(shù)據(jù)的處理方法：我們在處理過程當(dāng)中，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可能具有一定格式或協(xié)議，比方一個(gè)完整的數(shù)據(jù)幀包括起始段、數(shù)據(jù)段、校驗(yàn)段等等，而每一段往往又有幾個(gè)局部組成

16、，這幾個(gè)局部的類型和長度可能又不盡相同，可能是數(shù)值型的，可能是字符型的，也可能是布爾型的，單字節(jié)或者是多字節(jié)。此時(shí)我LabVIEW里最方便們往往都采用統(tǒng)一的字符形式來處理這些數(shù)據(jù)，因此有時(shí)候我們說，字符是 的數(shù)據(jù)類型。StringffMH, ArF)Hex經(jīng)過打包的字符數(shù)據(jù)要經(jīng)過串口發(fā)送需要進(jìn)行必要的轉(zhuǎn)換，否那么傳輸將出錯(cuò)。比方我們打包過后需要發(fā)送的的字符串為：34 12 56 78 94空格為了區(qū)分，如果直接將其賦給VISA Write發(fā)送，串口上的數(shù)據(jù)將是：33 34 31 32 35 36 37 38 39 34。正確的轉(zhuǎn)換程序如下。圖17、字符型數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)接收：從計(jì)算機(jī)串口接收到的數(shù)

17、據(jù)是16進(jìn)制的ASCII碼，要轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的數(shù)值型數(shù)據(jù)，可以使用StringTo Byte Array 或者 Type Cast。三、LabVIEW 串口 VI不能使用中斷方式傳輸。課題研究的意義：焊接夾具是進(jìn)行金屬結(jié)構(gòu)焊接不可缺少的輔助器具，是焊接工藝的重要組成部 分。它在焊接過程中主要是維持，保證焊接產(chǎn)品形狀及尺寸符合產(chǎn)品圖紙要求， 方便焊工操作，提高工效的作用。汽車工業(yè)是批量生產(chǎn)的典型行業(yè)， 隨著汽車工業(yè)的開展和競爭的加劇， 要求汽 車工業(yè)的設(shè)計(jì)和制造共同向低本錢的目標(biāo)努力。焊接是汽車的重要制造工藝， 汽車部件大多采用薄板沖壓成型組件的焊接結(jié)構(gòu)，對焊接質(zhì)量和焊接效率提出 了嚴(yán)格要求。在降低

18、本錢的同時(shí)，先進(jìn)自動(dòng)化可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量、可靠性和 耐久性。因而，在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用機(jī)器人實(shí)現(xiàn)零部件的精確、 高效及自動(dòng)焊接， 保證焊接質(zhì)量及一致性，已成為提升汽車工業(yè)根底制造水平的動(dòng)力。汽車轉(zhuǎn)向機(jī)缸筒是典型的薄壁管件與薄板沖壓件的焊接結(jié)構(gòu)，是汽車液壓轉(zhuǎn)向助力裝置的重要部件。該部件主要由缸筒與沖聽雪 16:09:34焊接過程中一個(gè)不可缺少的輔助器具， 只有正確合理地設(shè)計(jì)，才能使其到達(dá)將 焊接準(zhǔn)確定位并夾緊的作用。課題研究的目標(biāo)：設(shè)計(jì)用于機(jī)器人焊接轉(zhuǎn)向機(jī)缸筒的焊接變位裝置的三維 CAD模型，并在原理模 型的根底上，設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向機(jī)缸筒焊接的工裝夾具。課題采用的方法和技術(shù)路線：圖1是轉(zhuǎn)向機(jī)缸筒的三維模型圖

19、。它是薄壁管與薄板沖壓件的焊接結(jié)構(gòu)。焊 縫短、焊縫位置復(fù)雜，需要變位機(jī)構(gòu)才能完成組件的焊接。轉(zhuǎn)向機(jī)缸筒是一種 液壓部件，對精度要求較高，在焊接之后，圓管局部的內(nèi)徑允許公差在00.08mn之間。因此，采用了如圖2所示的弧焊機(jī)器人系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)向機(jī)缸筒的 焊接。利用機(jī)器人對運(yùn)動(dòng)軌跡和焊接參數(shù)控制的高重復(fù)性保證了焊接質(zhì)量?？紤]到焊縫位置的復(fù)雜性， 在焊接時(shí)采用旋轉(zhuǎn)變位機(jī)構(gòu)對工件進(jìn)行變位， 使 每一條焊縫都能在接近平焊位置進(jìn)行焊接，以保證聽雪 16:09:34圖1 轉(zhuǎn)向機(jī)缸筒圖2弧焊機(jī)器人系統(tǒng)組成示意圖焊接成形質(zhì)量。 焊接夾具和旋轉(zhuǎn)變位機(jī)構(gòu)安裝在一個(gè)回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上， 臺(tái)面上包 含對稱的兩個(gè)工位，機(jī)器人在焊

20、接工件的同時(shí)，操作者可以完成工件的裝卸1 。由于焊接和裝卸是同時(shí)進(jìn)行的，可以提高效率，操作者也有充分的時(shí)間 裝卸和檢查工件。 在正常運(yùn)行時(shí)， 平均焊接一個(gè)轉(zhuǎn)向機(jī)缸筒所需時(shí)間為 1分種。 在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)上配置轉(zhuǎn)向機(jī)缸筒的裝焊夾具。 在機(jī)器人焊接工作站中夾具的設(shè)計(jì)占有重要的地位。 只有非常了解機(jī)器人運(yùn)動(dòng) 的規(guī)律、焊接工藝的要求和整個(gè)工作站結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，才能設(shè)計(jì)夾具，使焊槍能 夠以要求的姿態(tài)到達(dá)焊接區(qū)，而不與夾具或工件發(fā)生碰撞 2 。 設(shè)計(jì)夾具具體方案時(shí) , 應(yīng)根據(jù)以下幾個(gè)方面來進(jìn)行設(shè)計(jì)：(1) 轉(zhuǎn)向機(jī)缸筒的尺寸和制造精度以及組成焊件的各個(gè)坯件的形狀，尺寸和精度。(2)聽雪 16:09:34裝焊工藝對夾

21、具的要求。(3)裝、焊作業(yè)可否在同一夾具上完成，或是需要單獨(dú)設(shè)計(jì)裝配夾具和焊接 夾具 對于有較復(fù)雜焊縫的工件， 僅采用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法， 難以保證焊槍的可達(dá)性和 裝卡的合理性。因此，在設(shè)計(jì)過程中，采用三維 CA軟件Solid Edge設(shè)計(jì)夾具 和變位機(jī)。利用Solid Edge提供的出色的參數(shù)化三維造型、零部件裝配和平面 制圖功能3 ，從三維實(shí)體模型入手，直接減少了設(shè)計(jì)失誤。機(jī)器人選用了 Motoma機(jī)器人。機(jī)器人與回轉(zhuǎn)工作臺(tái)都固定在一塊共同的底板 上，防止它們的相對位置出現(xiàn)變化而使機(jī)器人偏離焊接位置。 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)由一個(gè)獨(dú)立的控制器來控制。它通過 I/O 接口與機(jī)器人控制 柜通信，根據(jù)反應(yīng)信號(hào)，可以判斷進(jìn)入焊接區(qū)轉(zhuǎn)向機(jī)缸筒的型號(hào)。這樣，機(jī)器