30畢業(yè)論文-基于Labivew的生理參數(shù)采集系統(tǒng)_第1頁
30畢業(yè)論文-基于Labivew的生理參數(shù)采集系統(tǒng)_第2頁
30畢業(yè)論文-基于Labivew的生理參數(shù)采集系統(tǒng)_第3頁
30畢業(yè)論文-基于Labivew的生理參數(shù)采集系統(tǒng)_第4頁
30畢業(yè)論文-基于Labivew的生理參數(shù)采集系統(tǒng)_第5頁
已閱讀5頁,還剩28頁未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

PAGEPAGE4基于Labivew的生理參數(shù)采集系統(tǒng)摘

要:虛擬儀器的技術(shù)基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)技術(shù),核心是計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)。其中最有代表性的圖形化編程軟件是美國(guó)NI公司推出的Labview(laboratoryvirtualinstrumentengineeringworkbench即實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器工作平臺(tái))。它是世界上第一個(gè)采用圖形化編程技術(shù)的面向儀器的32位編譯型程序開發(fā)系統(tǒng),它的目標(biāo)就是簡(jiǎn)化程序的開發(fā)工作,提高編程效率,讓科學(xué)家和工程技術(shù)人員充分利用計(jì)算機(jī)的資源和強(qiáng)大功能,快速簡(jiǎn)捷地完成自己的工作任務(wù),它被稱為科學(xué)家與工程師的語言。本文利用具有直觀圖形化編程和強(qiáng)大數(shù)字信號(hào)處理功能的虛擬儀器編程語言LabVIEW為開發(fā)平臺(tái),研制了一套虛擬心電信號(hào)和脈搏信號(hào)采集、記錄系統(tǒng)。并且能利用互聯(lián)網(wǎng)將采集的數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器進(jìn)行顯示儲(chǔ)存和信號(hào)處理。關(guān)鍵詞:心電信號(hào),LabVIEW,

虛擬儀器,

數(shù)據(jù)采集

TheAcquisitionSystemofPhysiologicalParametersBasedonLabivewAbstract:Thetechnologyofvirtualinstrumentbasedoncomputertechnology,computersoftwaretechnologyisthecore.OneofthemostrepresentativeofthegraphicalprogrammingsoftwareisNIIntroducestheUnitedStatesofLabview(laboratoryvirtualinstrumentengineeringworkbenchorworkingplatformVirtualInstrumentLaboratory).Itistheworld'sfirstuseofgraphicalprogrammingtechnologyequipmentforthe32-bitcompiler-baseddevelopmentsystem,itsgoalistosimplifythedevelopmentprocesstoimprovetheprogrammingefficiency,letscientistsandengineersmakefulluseofcomputerresourcesandpower,fastsimpletocompletetheirtasks,itisknownasthelanguageofscientistsandengineers.

Inthispaper,withanintuitivegraphicalprogrammingandapowerfuldigitalsignalprocessingfunctionoftheprogramminglanguageLabVIEWvirtualinstrumentdevelopmentplatformforthedevelopmentofasetofvirtualECGsignalacquisitionandpulserecordingsystem..AnduseoftheInternetwillbeabletocollectthedatauploadedtotheserverforstorageanddisplaysignalprocessing.Keyword:ECG,Labivew,virtualinstrument,datacollect

目錄一.系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 1(一)系統(tǒng)框圖及其模塊組成結(jié)構(gòu) 1(二)系統(tǒng)工作原理 1二.硬件電路設(shè)計(jì) 2(一)單片機(jī)系統(tǒng)硬件電路 2(二)串口轉(zhuǎn)USB 3(三)A/D采樣硬件電路 4三.程序設(shè)計(jì) 8(一)labview介紹 8(二)串口通信人機(jī)交互前面板設(shè)計(jì) 9(三)串口通信程序設(shè)計(jì) 10(1)儀器驅(qū)動(dòng)程序 10(2)VISA驅(qū)動(dòng) 11(四)遠(yuǎn)程控制前面板設(shè)計(jì) 15(五)遠(yuǎn)程控制程序設(shè)計(jì) 17(1)遠(yuǎn)程控制程序框圖 17(2)通信模塊介紹 17(3)程序框圖 18四.實(shí)驗(yàn)測(cè)試 20(一)單片機(jī)信號(hào)采集系統(tǒng)調(diào)試 20(二)labview信號(hào)采集與顯示系統(tǒng)調(diào)試 20五.結(jié)論與展望 22致謝 23英文譯文 26附錄A單片機(jī)程序 1附錄B總程序框圖 3

前言隨著信息技術(shù)的不段發(fā)展,現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子儀器的完美結(jié)合,產(chǎn)生了一種新的儀器模式:虛擬儀器(VirtualInstrument)。虛擬儀器的概念是美國(guó)NI公司(NationalInstrument)在20世紀(jì)80年代中期提出來的。所謂虛擬儀器就是以計(jì)算機(jī)作為儀器統(tǒng)一的硬件平臺(tái),充分利用計(jì)算機(jī)的運(yùn)算、存儲(chǔ)、回放、調(diào)用、顯示及文件管理等智能化功能,同時(shí)把傳統(tǒng)儀器的專業(yè)化功能和面板控件軟件化,使之與計(jì)算機(jī)結(jié)合構(gòu)成一臺(tái)從外觀到功能都完全與傳統(tǒng)硬件儀器相同,同時(shí)又充分享用了計(jì)算機(jī)智能資源的全新儀器系統(tǒng)。Labview使用了所見即所得的可視化技術(shù)建立人機(jī)界面,提供了許多儀器面板中的控制對(duì)象,如表頭、旋鈕、開關(guān)及坐標(biāo)平面圖等。用戶可以通過使用編輯器將控制對(duì)象改變?yōu)檫m合自己工作領(lǐng)域的控制對(duì)象。Labview提供了多種強(qiáng)有力的工具箱和函數(shù)庫,并集成了很多儀器硬件庫。Labview支持多種操作系統(tǒng)平臺(tái),在任何一個(gè)平臺(tái)上開發(fā)的Labview應(yīng)用程序可直接移植到其它平臺(tái)上。醫(yī)學(xué)電子儀器的結(jié)構(gòu)主要由信號(hào)采集,信號(hào)預(yù)處理系統(tǒng),輔助系統(tǒng)(如數(shù)據(jù)存儲(chǔ),反饋/控制和刺激/激勵(lì))等構(gòu)成。其中信號(hào)處理和結(jié)果記錄顯示可以用PC機(jī)的軟件系統(tǒng)來完成,因此,只要提供一定的數(shù)據(jù)采集硬件,就可用PC機(jī)組建用于生理信號(hào)檢測(cè)的醫(yī)學(xué)電子儀器。傳統(tǒng)的心電記錄方法主要靠心電圖機(jī)來完成,其信號(hào)采集、處理和顯示主要由硬件電路完成,電路生產(chǎn)技術(shù)要求較高,設(shè)備價(jià)格較貴,且維護(hù)和更新不便。虛擬儀器技術(shù)的發(fā)展為改造傳統(tǒng)的心電記錄設(shè)備提供了很好的技術(shù)支持。LabVIEW運(yùn)用內(nèi)嵌的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議組實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測(cè)控系統(tǒng)通訊把數(shù)據(jù)從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)或者Internet計(jì)算機(jī)傳輸?shù)搅硗庖慌_(tái)計(jì)算機(jī),實(shí)現(xiàn)了單個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部以及多個(gè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)之間的通訊。這樣,科研人員和工程技術(shù)人員即使不在控制現(xiàn)場(chǎng),也可以通過網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)的控制系統(tǒng)運(yùn)行情況和系統(tǒng)參數(shù)的實(shí)時(shí)變化,并可根據(jù)具體情況通過網(wǎng)絡(luò)在客戶計(jì)算機(jī)上對(duì)在控制現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行于服務(wù)器計(jì)算機(jī)的控制系統(tǒng)發(fā)出命令,及時(shí)調(diào)整現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)運(yùn)行狀況,從而達(dá)到遠(yuǎn)程控制的目的?;谟?jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)測(cè)量系統(tǒng)平臺(tái)將會(huì)不斷發(fā)展,應(yīng)用也將更加廣泛。通過把復(fù)雜的TCP/IP協(xié)議封裝而提供的各種網(wǎng)絡(luò)測(cè)量技術(shù),使得網(wǎng)絡(luò)測(cè)量的開發(fā)變得不再復(fù)雜,同時(shí)網(wǎng)絡(luò)測(cè)量帶來的巨大效益,使得網(wǎng)絡(luò)測(cè)量在測(cè)量自動(dòng)化領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。利用LabVIEW強(qiáng)大函數(shù)功能和USB接口即插即用的方便性,結(jié)合以單片機(jī)為核心組成的小系統(tǒng),可以很方便地完成數(shù)據(jù)采集及處理等功能,具有很強(qiáng)的工程實(shí)用性,可廣泛應(yīng)于測(cè)試控制領(lǐng)域。本文由五章組成。第一章為系統(tǒng)總方案設(shè)計(jì),第二章為硬件電路設(shè)計(jì),第三章為程序設(shè)計(jì),第四章為實(shí)驗(yàn)測(cè)試及結(jié)果,第五章結(jié)論與展望。一.系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)(一)系統(tǒng)框圖及其模塊組成結(jié)構(gòu)單片機(jī)數(shù)據(jù)采集模塊串口轉(zhuǎn)USB接口電路PC機(jī)數(shù)據(jù)采集部分TCP/IP數(shù)據(jù)傳輸單片機(jī)數(shù)據(jù)采集模塊串口轉(zhuǎn)USB接口電路PC機(jī)數(shù)據(jù)采集部分TCP/IP數(shù)據(jù)傳輸上位機(jī)虛擬示波器顯示(二)系統(tǒng)工作原理利用STC89LE58AD內(nèi)部集成AD采集數(shù)據(jù),通過串口轉(zhuǎn)USB電路將數(shù)據(jù)經(jīng)USB口上傳至PC機(jī)。利用Labivew軟件編寫數(shù)據(jù)采集與TCP/IP傳輸界面實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)波形顯示與網(wǎng)絡(luò)傳輸功能。

二.硬件電路設(shè)計(jì)(一)單片機(jī)系統(tǒng)硬件電路STC89LE58AD系列單片機(jī)是宏晶科技推出的新一代具有A/D轉(zhuǎn)換的超強(qiáng)抗干擾、高速、低功耗的單片機(jī),指令代碼與傳統(tǒng)8051單片機(jī)完全兼容,12時(shí)鐘/機(jī)器周期和6時(shí)鐘/機(jī)器周期可任意選擇。特點(diǎn):工作頻率范圍:0-80MHZ;用戶應(yīng)用程序空間8K;片上集成1280字節(jié)RAM;ISP(在系統(tǒng)編程)/IAP(在應(yīng)用編程),無需專用編程器、仿真器,可直接通過串口直接下載用戶程序;還有片上FLASH32K,可直接用程序進(jìn)行讀寫;帶有內(nèi)部看門狗定時(shí)器,可有效防止程序死鎖;共有3個(gè)16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器,其中定時(shí)器0還可以當(dāng)成2個(gè)8位的定時(shí)器使用;外部中斷4路,可選擇下降沿觸發(fā)中斷或者低電平觸發(fā)中斷;通用異步串口(UART),還可以通過定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn)多個(gè)串口;圖2.1單片機(jī)系統(tǒng)硬件電路(二)串口轉(zhuǎn)USB選用XT8811芯片,該芯片的功能是USB轉(zhuǎn)RS232串行接口,是單片機(jī)和PC機(jī)通信的一種非常簡(jiǎn)便的通訊方法,只用一條USB線就可以進(jìn)行ISP在線編程和傳輸數(shù)據(jù)了。XT8811芯片符合USBl.1,兼容USB2.0規(guī)范;基于高速USBUARTIC,支持RS232標(biāo)準(zhǔn)串行接口,速度75bps~6Mbps;支持信號(hào)自動(dòng)交換輸入輸出模式。1.XT8811特性:(1)符合USB1.1,兼容USB2.0規(guī)范

(2)基于高速USBUARTIC,支持RS232標(biāo)準(zhǔn)串行接口,速度75bps—6Mbps;

(3)支持信號(hào)自動(dòng)交換輸入輸出模式;

(4)支持遠(yuǎn)程喚醒和電源管理;

(5)256字節(jié)的上下流緩沖;

(6)支持默認(rèn)ROM和擴(kuò)展EEPROM設(shè)備配置;

(7)系統(tǒng)支持Windows98/SEME2000XP;

(8)USB5V供電,另有+3.3V穩(wěn)壓輸出,供外部電路使用;

(9)上位機(jī)直接對(duì)虛擬的COM口操作,實(shí)現(xiàn)USB與下位機(jī)的通訊,原有的232方式軟件不用改動(dòng)即可使用;

10)可直接對(duì)單片機(jī)通過USB接口編程,不需要額外的仿真器、編程器。2.XT8811應(yīng)用領(lǐng)域

(1)USB轉(zhuǎn)RS232接口電路;

(2)改造已有的RS232接口的設(shè)備和儀器;

(3)基于單片機(jī)系統(tǒng)的USB接口設(shè)計(jì)與開發(fā)應(yīng)用,可以支持5v和3.3v電路;

(4)嵌入式系統(tǒng)USB接口開發(fā);

(5)低頻寬音頻和視頻數(shù)據(jù)傳輸;

(6)條形碼識(shí)別系統(tǒng);

(7)PAD-USB數(shù)據(jù)傳輸;

(8)USB調(diào)制解調(diào)器;

(9)設(shè)計(jì)儀器儀表測(cè)試系統(tǒng)的USB接口。

圖2.2XT8811電路(三)A/D采樣硬件電路STC89LE58AD/X2在P1口,有8位精度的高速A/D轉(zhuǎn)換器,P1.7—P1.0共8路電壓輸入型,可做鍵盤掃描,電池電壓檢測(cè),頻譜檢測(cè)等。17個(gè)機(jī)器周期可完成一次轉(zhuǎn)換,時(shí)鐘在40MHZ以下時(shí)。MnemonicAddName76543210PL_ADC_EN97h允許P1.X成為A/D口ADC_P17ADC_P16ADC_P15ADC_P14ADC_P13ADC_P12ADC_P11ADC_P10ADC_CONTRC5hA/D轉(zhuǎn)換控制寄存器___ADC_FLAGADC_STARTCHS2CHS1CHS0ADC_DATAC6HA/D轉(zhuǎn)換結(jié)果寄存器________P1_ADC_EN特殊功能寄存器:P1.x口作為A/D轉(zhuǎn)換輸入通道來用允許特殊功能寄存器A/D轉(zhuǎn)換控制寄存器ADC_P16ADC_P15ADC_P14ADC_13ADC_12ADC_11ADC_10相應(yīng)位為“1”時(shí),對(duì)應(yīng)的:P1.x作為A/D轉(zhuǎn)換使用,內(nèi)部上拉電阻自動(dòng)斷開ADD_CONTR特殊功能寄存器:A/D轉(zhuǎn)換控制特殊功能寄存器A/D轉(zhuǎn)換控制寄存器ADC_FLAGADC_STARTCHS2CHS1CHS0CHS2/CHS1/CHS0:模擬輸入通道選擇,CHS2/CHS1/CHS0CHS2CHS1CHS0AnalogInputChannelSelect模擬輸入通道選擇000選擇P1.0作為A/D輸入來用001選擇P1.1作為A/D輸入來用010選擇P1.2作為A/D輸入來用011選擇P1.3作為A/D輸入來用100選擇P1.4作為A/D輸入來用101選擇P1.5作為A/D輸入來用110選擇P1.6作為A/D輸入來用111選擇P1.7作為A/D輸入來用ADC_START:模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換(ADC)啟動(dòng)控制位,設(shè)置為1時(shí),開始轉(zhuǎn)換.ADC_FLAG:模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志位,當(dāng)A/D轉(zhuǎn)換完成后,ADC_FLAG=1.ADC_DATA:特殊功能寄存器:A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果特殊功能寄存器A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果寄存器0000,0000模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換結(jié)果計(jì)算公式如下:結(jié)果=256*Vin/VccVin為模擬輸入通道輸入電壓,Vcc為單片機(jī)實(shí)際工作電壓,用單片機(jī)工作電壓作為模擬參考電壓。AD采樣程序如下所示:INT8Uget_AD_result(INT8Uchannel){INT8UAD_finished=0;//存儲(chǔ)A/D轉(zhuǎn)換標(biāo)志ADC_DATA=0;ADC_CONTR=channel; //選擇A/D當(dāng)前通道delay(1);//使輸入電壓達(dá)到穩(wěn)定ADC_CONTR|=0x08;//0000,1000令A(yù)DC_START=1,啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換AD_finished=0;while(AD_finished==0)//等待A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束{AD_finished=(ADC_CONTR&0x10);//0001,0000,ADC_FLAG==1測(cè)試A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束否}ADC_CONTR&=0xF7;//1111,0111令A(yù)DC_START=0,關(guān)閉A/D轉(zhuǎn)換,return(ADC_DATA);//返回A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果}串口通信程序:voidinitiate_RS232(void)//串口初始化{ES=0;//禁止串口中斷SCON=0x50;//8位數(shù)據(jù)位,無奇偶校驗(yàn)T2CON=0x34;//由T2作為波特率發(fā)生器RCAP2H=0xFF;//時(shí)鐘11.0592MHz,9600波特率RCAP2L=0xDB;ES=1;//允許串口中斷}voidSend_Byte(INT8Uone_byte)//發(fā)送一個(gè)字節(jié){TI=0;//清零串口發(fā)送中斷標(biāo)志SBUF=one_byte;while(TI==0);TI=0;//清零串口發(fā)送中斷標(biāo)志}

三.程序設(shè)計(jì)(一)labview介紹虛擬儀器的技術(shù)基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)技術(shù),核心是計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)。其中最有代表性的圖形化編程軟件是美國(guó)NI公司推出的Labview(laboratoryvirtualinstrumentengineeringworkbench即實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器工作平臺(tái))。它是世界上第一個(gè)采用圖形化編程技術(shù)的面向儀器的32位編譯型程序開發(fā)系統(tǒng),它的目標(biāo)就是簡(jiǎn)化程序的開發(fā)工作,提高編程效率,讓科學(xué)家和工程技術(shù)人員充分利用計(jì)算機(jī)的資源和強(qiáng)大功能,快速簡(jiǎn)捷地完成自己的工作任務(wù),它被稱為科學(xué)家與工程師的語言。虛擬儀器(virtualinstrumention)是基于計(jì)算機(jī)的儀器。計(jì)算機(jī)和儀器的密切結(jié)合是目前儀器發(fā)展的一個(gè)重要方向。粗略地說這種結(jié)合有兩種方式,一種是將計(jì)算機(jī)裝入儀器,其典型的例子就是所謂智能化的儀器。隨著計(jì)算機(jī)功能的日益強(qiáng)大以及其體積的日趨縮小,這類儀器功能也越來越強(qiáng)大,目前已經(jīng)出現(xiàn)含嵌入式系統(tǒng)的儀器。另一種方式是將儀器裝入計(jì)算機(jī)。以通用的計(jì)算機(jī)硬件及操作系統(tǒng)為依托,實(shí)現(xiàn)各種儀器功能。虛擬儀器主要是指這種方式。虛擬儀器的主要特點(diǎn)有:1.盡可能采用了通用的硬件,各種儀器的差異主要是軟件。2.可充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的能力,有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能,可以創(chuàng)造出功能更強(qiáng)的儀器。3.用戶可以根據(jù)自己的需要定義和制造各種儀器。虛擬儀器實(shí)際上是一個(gè)按照儀器需求組織的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。虛擬儀器的研究中涉及的基礎(chǔ)理論主要有計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集和數(shù)字信號(hào)處理。目前在這一領(lǐng)域內(nèi),使用較為廣泛的計(jì)算機(jī)語言是美國(guó)NI公司的LabVIEW。虛擬儀器的起源可以追溯到20世紀(jì)70年代,那時(shí)計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)在國(guó)防、航天等領(lǐng)域已經(jīng)有了相當(dāng)?shù)陌l(fā)展。PC機(jī)出現(xiàn)以后,儀器級(jí)的計(jì)算機(jī)化成為可能,甚至在Microsoft公司的Windows誕生之前,NI公司已經(jīng)在Macintosh計(jì)算機(jī)上推出了LabVIEW2.0以前的版本。對(duì)虛擬儀器和LabVIEW長(zhǎng)期、系統(tǒng)、有效的研究開發(fā)使得該公司成為業(yè)界公認(rèn)的權(quán)威。目前LabVIEW的最新版本為L(zhǎng)abVIEW8.6,LabVIEW8.6為多線程功能添加了更多特性,這種特性在1998年的版本5中被初次引入。使用LabVIEW軟件,用戶可以借助于它提供的軟件環(huán)境,該環(huán)境由于其數(shù)據(jù)流編程特性、LabVIEWReal-Time工具對(duì)嵌入式平臺(tái)開發(fā)的多核支持,以及自上而下的為多核而設(shè)計(jì)的軟件層次,是進(jìn)行并行編程的首選。虛擬儀器研究的另一個(gè)問題是各種標(biāo)準(zhǔn)儀器的互連及與計(jì)算機(jī)的連接。目前使用較多的是IEEE488或GPIB協(xié)議。未來的儀器也應(yīng)當(dāng)是網(wǎng)絡(luò)化的。LabVIEW是一種程序開發(fā)環(huán)境,由美國(guó)國(guó)家儀器(NI)公司研制開發(fā)的,類似于C和BASIC開發(fā)環(huán)境,但是LabVIEW與其他計(jì)算機(jī)語言的顯著區(qū)別是:其他計(jì)算機(jī)語言都是采用基于文本的語言產(chǎn)生代碼,而LabVIEW使用的是圖形化編輯語言G編寫程序,產(chǎn)生的程序是框圖的形式。與C和BASIC一樣,LabVIEW也是通用的編程系統(tǒng),有一個(gè)完成任何編程任務(wù)的龐大函數(shù)庫。LabVIEW的函數(shù)庫包括數(shù)據(jù)采集、GPIB、串口控制、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)顯示及數(shù)據(jù)存儲(chǔ),等等。LabVIEW也有傳統(tǒng)的程序調(diào)試工具,如設(shè)置斷點(diǎn)、以動(dòng)畫方式顯示數(shù)據(jù)及其子程序(子VI)的結(jié)果、單步執(zhí)行等等,便于程序的調(diào)試。LabVIEW(LaboratoryVirtualinstrumentEngineeringWorkbench)是一種圖形化的編程語言的開發(fā)環(huán)境,它廣泛地被工業(yè)界、學(xué)術(shù)界和研究實(shí)驗(yàn)室所接受,視為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件。LabVIEW集成了與滿足GPIB、VXI、RS-232和RS-485協(xié)議的硬件及數(shù)據(jù)采集卡通訊的全部功能。它還內(nèi)置了便于應(yīng)用TCP/IP、ActiveX等軟件標(biāo)準(zhǔn)的庫函數(shù)。這是一個(gè)功能強(qiáng)大且靈活的軟件。利用它可以方便地建立自己的虛擬儀器,其圖形化的界面使得編程及使用過程都生動(dòng)有趣。圖形化的程序語言,又稱為“G”語言。使用這種語言編程時(shí),基本上不寫程序代碼,取而代之的是流程圖或框圖。它盡可能利用了技術(shù)人員、科學(xué)家、工程師所熟悉的術(shù)語、圖標(biāo)和概念,因此,LabVIEW是一個(gè)面向最終用戶的工具。它可以增強(qiáng)你構(gòu)建自己的科學(xué)和工程系統(tǒng)的能力,提供了實(shí)現(xiàn)儀器編程和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的便捷途徑。使用它進(jìn)行原理研究、設(shè)計(jì)、測(cè)試并實(shí)現(xiàn)儀器系統(tǒng)時(shí),可以大大提高工作效率。利用LabVIEW,可產(chǎn)生獨(dú)立運(yùn)行的可執(zhí)行文件,它是一個(gè)真正的32位編譯器。像許多重要的軟件一樣,LabVIEW提供了Windows、UNIX、Linux、Macintosh的多種版本。虛擬儀器的技術(shù)基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)技術(shù),核心是計(jì)算機(jī)軟件技術(shù).(二)串口通信人機(jī)交互前面板設(shè)計(jì)LabVIEW開發(fā)平臺(tái)下編制的程序稱為虛擬儀器程序,簡(jiǎn)稱為VI。VI包括三個(gè)部分:前面板程序、框圖程序和圖標(biāo)/連接器。前面板程序的功能是實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集的控制、處理和直觀表達(dá);框圖程序程序乃系統(tǒng)程序的圖形化源代碼,主要包括函數(shù)、結(jié)構(gòu)和代表前面板上各控制對(duì)象和顯示對(duì)象的端子以及連線等,用于實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的采集處理和分析等操作。本文界面如下圖3.1所示。圖3.1信號(hào)采集顯示界面如圖所示,界面分為兩個(gè)部分,左面部分可以設(shè)置波特率,數(shù)據(jù)位,停止位,采樣方式等。右邊可以顯示采樣到的波形。(三)串口通信程序設(shè)計(jì)(1)儀器驅(qū)動(dòng)程序VISA配置串口計(jì)算機(jī)與儀器進(jìn)行通信的方式有兩種:一種是基于寄存器的通信方式,另一種是基于消息的通信方式。具體采用哪種方式由儀器本身決定。PXI和VXI儀器都采用寄存器的通信的方式,使用這種方式可以在一個(gè)較低層次直接對(duì)儀器的控制寄存器讀寫二進(jìn)制信息。GPIB,串口,USB和一些VXI儀器使用基于消息的通信格式,對(duì)這些儀器發(fā)送的命令和讀回的數(shù)據(jù)都是高層次ASCII的字符串,儀器本身具有處理負(fù)責(zé)解析字符串命令和發(fā)送字符串?dāng)?shù)據(jù)的功能。若直接通過底層的通信方式與儀器通信,用戶必須知道寄存器的配置或消息的具體格式。這就加大了用戶開發(fā)系統(tǒng)的工作量,儀器驅(qū)動(dòng)的目的就是解決這個(gè)問題。儀器驅(qū)動(dòng)程序是一個(gè)包括高層函數(shù)的庫,這些高層次函數(shù)支持控制某個(gè)儀器或某個(gè)儀器族。一個(gè)儀器驅(qū)動(dòng)程序是一個(gè)軟件歷程集合,該集合對(duì)應(yīng)于一個(gè)計(jì)劃的操作,例如配置儀器,從儀器讀取,向儀器寫入和出發(fā)儀器等。他將底層的通信命令或寄存器配置等封裝起來,用戶只需要調(diào)用封裝好的函數(shù)庫就能輕松實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)于該儀器的任何功能。通過提供方便編程的高層次模塊化庫,用戶不在需要學(xué)習(xí)復(fù)雜的可能某個(gè)一起專用的底層編程協(xié)議。而且,對(duì)于同類的儀器,儀器驅(qū)動(dòng)程序具有通用的結(jié)構(gòu)和API,所以一旦選擇了一個(gè)儀器,使用另一個(gè)儀器驅(qū)動(dòng)程序?qū)⒎浅H菀?。?)VISA驅(qū)動(dòng)為了滿足儀器控制和測(cè)試應(yīng)用的不同需求,存在兩種不同類型的儀器驅(qū)動(dòng)程序,即插即用驅(qū)動(dòng)程序和IVI驅(qū)動(dòng)程序。通過一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的,適用所用驅(qū)動(dòng)程序的簡(jiǎn)單編程模型,即插即用儀器驅(qū)動(dòng)程序簡(jiǎn)化了儀器的控制和與儀器的通信??苫Q虛擬儀器(IVI)驅(qū)動(dòng)程序是為了解決復(fù)雜的儀器驅(qū)動(dòng)程序。虛擬儀器軟件架構(gòu)(VirtualInstrumentsSoftwareArchitecture,VISA)是VX&play系統(tǒng)聯(lián)盟最重要的成果之一。它的目的是通過減少系統(tǒng)的建立時(shí)間來提高效率。通過調(diào)用相同的VISA庫函數(shù)并配置不同的設(shè)備參數(shù),就可以編寫控制各種I/O接口儀器的通用程序。解決了每一種硬件接口都要編寫不同的程序的問題。通過VISA用戶能與大多數(shù)一起總線連接,包括GPIB,USB,串口,PXI,VXI和以太網(wǎng)。本設(shè)計(jì)是與USB連接。VISA的另一個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)是其平臺(tái)可移植性。任何調(diào)用VISA函數(shù)的程序可以很容易地移植到其他平臺(tái)上。VISA定義了自己的數(shù)據(jù)類型,就避免了譬如當(dāng)移植程序是由于整數(shù)類型大小不一致導(dǎo)致的問題。

LabVIEW提供了功能強(qiáng)大的VISA庫。VISA(VirtualInstrumentSoftwareArchitecture)——虛擬儀器軟件規(guī)范,是用于儀器編程的標(biāo)準(zhǔn)I/O函數(shù)庫及其相關(guān)規(guī)范的總稱。VISA庫駐留于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中,完成計(jì)算機(jī)與儀器之間的連接,用以實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器的程序控制,其實(shí)質(zhì)是用于虛擬儀器系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)的API。VISA本身不具備編程能力,它是一個(gè)高層API,通過調(diào)用底層驅(qū)動(dòng)程序來實(shí)現(xiàn)對(duì)儀器的編程。與其他現(xiàn)存的I/O接口軟件相比,VISA的I/O控制功能具有如下幾個(gè)特點(diǎn):適用于各種儀器類型(如VXI儀器、GPIB儀器、RS-232串行儀器、消息基器件、寄存器器件、存儲(chǔ)器器件等儀器);適用于各種硬件接口類型;適用于單、多處理器結(jié)構(gòu)或分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);適用于多種網(wǎng)絡(luò)機(jī)制。

VISA的I/O軟件庫的源程序是唯一的,其與操作系統(tǒng)及編程語言無關(guān),只是提供了標(biāo)準(zhǔn)形式的API文件作為系統(tǒng)的輸出??苫Q性,狀態(tài)緩存或儀器仿真等更為復(fù)雜的測(cè)試應(yīng)用提高了性能和靈活性。在Labview中,進(jìn)行串口通訊的基本步驟如下:第一:初始化端口,利用串口初始化函數(shù)設(shè)定進(jìn)行串口通訊的端口號(hào),波特率,停止位,校驗(yàn)位,數(shù)據(jù)位,注意在Labview中串行端口號(hào)是從0開始編號(hào)的。第二:讀寫端口,利用串口讀寫函數(shù)。從串口中讀出輸入數(shù)據(jù)。第三:關(guān)閉端口。應(yīng)用模塊介紹①VISA串口配置圖3.2VISA串口配置②寫入(函數(shù))將寫入緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)寫入VISA資源名稱指定的設(shè)備或接口中。圖3.3寫入(函數(shù))③VISA讀取(函數(shù))從VISA資源名稱指定的設(shè)備或接口中讀取指定數(shù)量的字節(jié),并將數(shù)據(jù)返回至讀取緩沖區(qū)。圖3.4VISA讀取(函數(shù))④VISA清空I/O緩沖區(qū)(函數(shù))清空由屏蔽指定的I/O緩沖區(qū)。圖3.5VISA清空I/O緩沖區(qū)(函數(shù))⑤VISA關(guān)閉(函數(shù))關(guān)閉VISA資源名稱指定的設(shè)備會(huì)話句柄或事件對(duì)象。圖3.6VISA關(guān)閉(函數(shù))程序框圖各部分組成及作用①插入菜單項(xiàng)(函數(shù))將項(xiàng)名稱或項(xiàng)標(biāo)識(shí)符所指定的菜單項(xiàng)插入菜單或子菜單中。圖3.7插入菜單項(xiàng)(函數(shù))②串口配制。圖3.8串口配制③發(fā)送功能選擇指令(協(xié)議中的通道號(hào)),并發(fā)送測(cè)試點(diǎn)數(shù)指令。圖3.9發(fā)送功能選擇指令④讀取單片機(jī)發(fā)送來的數(shù)據(jù)并保存。圖3.10讀取單片機(jī)數(shù)據(jù)⑤設(shè)置循環(huán)次數(shù)。圖3.11設(shè)置循環(huán)次數(shù)總框圖如附錄所示。(四)遠(yuǎn)程控制前面板設(shè)計(jì)LabVIEW具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通訊功能,這種功能使得LabVIEW的用戶可以很容易編寫出具有強(qiáng)大網(wǎng)絡(luò)通訊能力的LabVIEW應(yīng)用軟件,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程虛擬儀器。LabVIEW支持TCP/IP協(xié)議、UDP協(xié)議等等。而且NI公司還開發(fā)了一種DATASOCKET技術(shù),很大程度上的簡(jiǎn)化甚至免除了網(wǎng)絡(luò)通訊編程,用戶很容易地在互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)交換。TCP/IP協(xié)議(傳輸控制協(xié)議/互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議)是INTERNET最基本的協(xié)議,由于INTERNET的廣泛使用,使得TCP/IP成了事實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)。在LabVIEW中,可以采用TCP節(jié)點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)基于TCP協(xié)議的局域網(wǎng)通訊,該節(jié)點(diǎn)在FUNCTION/COMMUNICATION/TCP下,該節(jié)點(diǎn)分為三個(gè)部分:

Connection節(jié)點(diǎn):用于建立客戶機(jī)和服務(wù)器之間通訊的連接

Transmission節(jié)點(diǎn):用于在客戶機(jī)和服務(wù)器之間傳輸數(shù)據(jù)

Conversion節(jié)點(diǎn):用于計(jì)算機(jī)IP地址和計(jì)算機(jī)名稱間的切換遠(yuǎn)程控制面板分為兩部分,分為服務(wù)器面板和客戶端面板1.點(diǎn)對(duì)點(diǎn)發(fā)送端,如圖3.12圖3.12客戶端面板地址輸入為服務(wù)器的IP地址,本機(jī)調(diào)試采用localhost。2.點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接收端,如圖3.13此程序?qū)⒁恢钡却蛻舻倪B接,直到客戶端請(qǐng)求連接后才發(fā)送數(shù)據(jù).圖3.13服務(wù)器面板在用TCP節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信時(shí),需要在服務(wù)器框圖程序中指定網(wǎng)絡(luò)通信端口(Port),客戶機(jī)也要指定相同的端口,才能與服務(wù)器之間進(jìn)行正確的通信。端口值由用戶任意指定,只要服務(wù)器與客戶機(jī)的端口保持一致即可。在一次通信連接建立后,就不能更改端口的值了。如需要改變端口值,則必須首先斷開連接才能重新設(shè)置端口值。(五)遠(yuǎn)程控制程序設(shè)計(jì)(1)遠(yuǎn)程控制程序框圖圖3.14服務(wù)器端、客戶端流程圖(2)通信模塊介紹①打開TCP連接(函數(shù))打開由地址和遠(yuǎn)程端口或服務(wù)名稱指定的TCP網(wǎng)絡(luò)連接。圖3.15打開TCP連接(函數(shù))②讀取TCP數(shù)據(jù)(函數(shù))從TCP網(wǎng)絡(luò)連接讀取字節(jié)并通過數(shù)據(jù)輸出返回結(jié)果。圖3.16讀取TCP數(shù)據(jù)(函數(shù))TCP偵聽(VI)創(chuàng)建偵聽器并等待位于指定端口的已接受TCP連接。圖3.17TCP偵聽(VI)寫入TCP數(shù)據(jù)(函數(shù))將數(shù)據(jù)寫入TCP網(wǎng)絡(luò)連接。圖3.18寫入TCP數(shù)據(jù)(函數(shù))⑤關(guān)閉TCP連接(函數(shù))關(guān)閉TCP網(wǎng)絡(luò)連接。圖3.19關(guān)閉TCP連接(函數(shù))(3)程序框圖1.點(diǎn)對(duì)點(diǎn)發(fā)送段程序框圖。圖3.20點(diǎn)對(duì)點(diǎn)發(fā)送段程序框圖2.點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接收段程序框圖。圖3.21點(diǎn)對(duì)點(diǎn)接受段收序框圖四.實(shí)驗(yàn)測(cè)試(一)單片機(jī)信號(hào)采集系統(tǒng)調(diào)試圖4.1單片機(jī)采用STC89LE58,利用USB口與PC機(jī)連接(二)labview信號(hào)采集與顯示系統(tǒng)調(diào)試labview采集信號(hào)前面板如下圖圖4.2labview采集信號(hào)前面板如下圖圖4.3利用labview采集脈搏信號(hào)五.結(jié)論與展望虛擬儀器的概念是美國(guó)NI公司(NationalInstrument)在20實(shí)際80年代中期提出來的。所謂虛擬儀器就是計(jì)算機(jī)作為一起的硬件平臺(tái),充分利用計(jì)算機(jī)的運(yùn)算,存儲(chǔ),回放,調(diào)用,顯示及文件管理等職能化功能和面板控制軟件,使之與計(jì)算機(jī)結(jié)合構(gòu)成一臺(tái)從外觀到功能都完全與傳統(tǒng)一起相同,同時(shí)又充分享用了計(jì)算機(jī)只能資源的全新儀器系統(tǒng)。近年來,世界各國(guó)的虛擬儀器公司開發(fā)了不少虛擬儀器開發(fā)平臺(tái)軟件,以便利用這些儀器公司提供的開發(fā)平臺(tái)軟件組件自己的虛擬儀器和測(cè)試系統(tǒng),并編制測(cè)試軟件。最早和最具影響力的開發(fā)軟件是NI公司的LabView軟件。它是世界上第一個(gè)采用圖形化編程技術(shù)的面向儀器的32位編譯型程序開發(fā)系統(tǒng)。它的目的就是簡(jiǎn)化程序的開發(fā)工作,提高編程效率,讓科學(xué)家和工程技術(shù)人員充分利用計(jì)算機(jī)的資源和強(qiáng)大功能,快速簡(jiǎn)捷的完成自己的工作任務(wù),他被稱為科學(xué)家與工程師的語言。LabView使用了所見即所得的可視化技術(shù)建立人機(jī)界面,提供了諸多儀器面板中的控制對(duì)象。用戶可通過使用編輯器將控制對(duì)象改為合適自己工作領(lǐng)域的控制對(duì)象。LabView提供了多種強(qiáng)有力的工具箱和函數(shù)庫,并集成了很多一起硬件庫。LabView支持多種操作系統(tǒng)平臺(tái),在任何一個(gè)平臺(tái)開發(fā)的Labview應(yīng)用程序可直接移植到其它平臺(tái)。它比傳統(tǒng)的電子儀器更為通用。在組建和改變儀器的功能和技術(shù)性能更為靈活,更為經(jīng)濟(jì),更能適應(yīng)迅猛發(fā)展的當(dāng)代科學(xué)技術(shù)對(duì)測(cè)量技術(shù)和測(cè)量?jī)x器功能與性能要求。因此發(fā)展很快。利用LabView軟件實(shí)現(xiàn)生理數(shù)據(jù)的采集與顯示,能夠有效的解決心電圖等醫(yī)學(xué)設(shè)備價(jià)格昂貴的問題。為實(shí)現(xiàn)家用心電圖機(jī)的普及化,大眾化提出了一個(gè)新的發(fā)展道路和空間,并且由于Labview具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能為后續(xù)的醫(yī)學(xué)信號(hào)處理奠定了基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)1.韓君:<<基于LabVIEW的心電信號(hào)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)>>[J].《中國(guó)醫(yī)療設(shè)備》,2008,23(10):55-56,52.2.行鴻彥黃敏松:<<基于LabVIEW虛擬儀器的心電信號(hào)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)>>[J].《電子測(cè)量與儀器學(xué)報(bào)》,2008,22(5):107-111.3.秦鑫高鳳梅龍?jiān)屏?<<基于LabVIEW的心電測(cè)量系統(tǒng)>>[J].《河南科技學(xué)院學(xué)報(bào)》:自然科學(xué)版,2008,36(2):92-94.4.商懷超:<<基于Labview的心電信號(hào)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)>>[J].中外健康文摘:臨床醫(yī)師,2008(8):-.5.王步青王衛(wèi)東李開元:<<基于LabVIEW實(shí)現(xiàn)的呼吸訓(xùn)練心電采集系統(tǒng)>>[J].《中國(guó)醫(yī)療設(shè)備》,2008,23(6):21-22.6.葛亮張禾:<<虛擬心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)>>[J].《儀器儀表用戶》,2008,15(2):36-38.7.周旭欣王玉余祖龍周波雷宇鳴:<<基于LabVIEW的心電信號(hào)采集>>[J].《科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)》,2008(4):39-40.8.黃進(jìn)文王威廉:<<基于LabVIEW的心電信號(hào)QRS波群離散極值點(diǎn)識(shí)別法>>[J].云南大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2008,30(2):129-134.9.李喆盧廣文莫莉余學(xué)飛:<<基于LabVIEW的虛擬心電記錄系統(tǒng)研制>>[J].《微計(jì)算機(jī)信息》,2007(31):111-112,13.10.楊宏麗張慶平:<<基于LabVIEW的心電信號(hào)檢測(cè)與分析系統(tǒng)>>[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2007,28(8):79-80.11.史錫騰江迅龔賢偉:<<基于LabVIEW開發(fā)的心電實(shí)時(shí)信號(hào)采集系統(tǒng)>>[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2007,28(6):72-73,75.12.夏鍇熊蘭羅辭勇:《淺析用LabVIEW對(duì)心電波的標(biāo)定》[J].《重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)》,自然科學(xué)版,2007,9(2):59-61.13.汪鋒鎖曾璐:<<基于LabVIEW的醫(yī)用體外反博器數(shù)據(jù)采集和心電波形識(shí)別軟件設(shè)計(jì)>>[J].《科技廣場(chǎng)》,2007(1):136-138.14.張寧王言章:<<便攜式動(dòng)態(tài)心電記錄儀及數(shù)據(jù)回放系統(tǒng)設(shè)計(jì)>>[J].《長(zhǎng)春理工大學(xué)學(xué)報(bào)》,2006,29(4):16-18,29.15.楊宏麗張慶平:<<基于LabVIEW的心電信號(hào)檢測(cè)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)>>[J].《現(xiàn)代電子技術(shù)》,2006,29(24):115-116.16.曾璐汪鋒鎖:<<基于LabVIEW的體外反搏系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)>>[J].《儀器儀表與分析監(jiān)測(cè)》,2006(4):19-22.17.徐秋磊趙興群:<<基于LabVIEW的心電信號(hào)讀取及處理分析>>[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2006,27(10):19-20,23.18.王浩宇胡仲軍張旭龔宗穎李文婷李川勇:<<基于LabVIEW的心電實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)>>[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2006,27(10):21-23.19.王步青王衛(wèi)東:<<基于LabVIEW心電信號(hào)的采集與分析系統(tǒng)>>[J].《醫(yī)療衛(wèi)生裝備》,2006,27(10):26-28.20.王步青王衛(wèi)東:《基于LabVIEW的虛擬心電分析儀中的R波檢測(cè)算法研究》[J].《科學(xué)技術(shù)與工程》,2006,6(21):3401-3404.21.周密:《基于串行通信接口的虛擬儀器在醫(yī)療儀器上的應(yīng)用》[J].《中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志》,2006,23(5):373-375,379.22.劉軍晉崇英王威廉:<<心音信號(hào)與心電信號(hào)回放與分析系統(tǒng)>>[J].<<電子測(cè)量技術(shù)>>,2006,29(4):46-47,63.23.趙燕俞承芳:<<LabVIEW在醫(yī)學(xué)電子學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用>>[J].<<實(shí)驗(yàn)室研究與探索>>,2006,25(5):610-612.24.張艷牛明王衛(wèi)東:<<基于LabVIEW的心電信號(hào)采集系統(tǒng)>>[J].<<中國(guó)醫(yī)學(xué)裝備>>,2005,2(12):50-52.25.何保全羅代升符曉娟王旭陽張鋒:<<一種心電信號(hào)虛擬儀器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)>>[J].<<計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制>>,2005,13(12):1443-1445.26.楊群清:<<基于虛擬儀器技術(shù)的心電監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的研制>>[J].<<中國(guó)醫(yī)療器械雜志>>,2005,29(5):340-342.27.戚仕濤湯黎明吳敏劉鐵兵陳海峰:<<虛擬心電采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)>>[J].<<醫(yī)療衛(wèi)生裝備>>,2005,26(3):10-11.28.楊浩蔡雄飛:<<便攜式心電圖儀的研究與設(shè)計(jì)>>[J].<<中國(guó)醫(yī)療器械雜志>>,2004,28(4):255-258.29.徐現(xiàn)通盧廣文易衛(wèi)軍周衛(wèi)兵:<<LabVIEW在HRV研究中的應(yīng)用>>[J].<<中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志>>,2003,20(2):119-121.

英文譯文LabVIEW(shortforLaboratoryVirtualInstrumentationEngineeringWorkbench)isaplatformanddevelopmentenvironmentforavisualprogramminglanguagefromNationalInstruments.Thegraphicallanguageisnamed"G".OriginallyreleasedfortheAppleMacintoshin1986,LabVIEWiscommonlyusedfordataacquisition,instrumentcontrol,andindustrialautomationonavarietyofplatformsincludingMicrosoftWindows,variousflavorsofUNIX,LinuxandMacOS.ThelatestversionofLabVIEWisversion8.6.1,releasedinFebruaryof2009.LabVIEWtiesthecreationofuserinterfaces(calledfrontpanels)intothedevelopmentcycle.LabVIEWprograms/subroutinesarecalledvirtualinstruments(VIs).EachVIhasthreecomponents:ablockdiagram,afrontpanel,andaconnectorpanel.ThelastisusedtorepresenttheVIintheblockdiagramsofother,callingVIs.Controlsandindicatorsonthefrontpanelallowanoperatortoinputdataintoorextractdatafromarunningvirtualinstrument.However,thefrontpanelcanalsoserveasaprogrammaticinterface.Thusavirtualinstrumentcaneitherberunasaprogram,withthefrontpanelservingasauserinterface,or,whendroppedasanodeontotheblockdiagram,thefrontpaneldefinestheinputsandoutputsforthegivennodethroughtheconnectorpane.ThisimplieseachVIcanbeeasilytestedbeforebeingembeddedasasubroutineintoalargerprogram.Thegraphicalapproachalsoallowsnon-programmerstobuildprogramssimplybydragginganddroppingvirtualrepresentationsoflabequipmentwithwhichtheyarealreadyfamiliar.TheLabVIEWprogrammingenvironment,withtheincludedexamplesandthedocumentation,makesitsimpletocreatesmallapplications.Thisisabenefitononeside,butthereisalsoacertaindangerofunderestimatingtheexpertiseneededforgoodquality"G"programming.Forcomplexalgorithmsorlarge-scalecode,itisimportantthattheprogrammerpossessesanextensiveknowledgeofthespecialLabVIEWsyntaxandthetopologyofitsmemorymanagement.ThemostadvancedLabVIEWdevelopmentsystemsofferthepossibilityofbuildingstand-aloneapplications.Furthermore,itispossibletocreatedistributedapplications,whichcommunicatebyaclient/serverscheme,andarethereforeeasiertoimplementduetotheinherentlyparallelnatureofG-code.

LabVIEW平臺(tái)(簡(jiǎn)稱實(shí)驗(yàn)室虛擬儀器工程平臺(tái))是一個(gè)平臺(tái)和開發(fā)環(huán)境的可視化編程語言由美國(guó)國(guó)家儀器。圖形語言命名為“G語言”。最初發(fā)布的蘋果電腦在1986年,LabVIEW的是常用的數(shù)據(jù)采集,儀器控制,以及工業(yè)自動(dòng)化的各種平臺(tái),包括微軟Windows,各種軟件如Unix,Linux和MacOS。最新版本是2009年2月發(fā)布的LabVIEW8.6.1,LabVIEW聯(lián)系建立的用戶界面(稱為前面板)使其生成開發(fā)周期。LabVIEW的程序/子程序被稱為虛擬儀器(VI)。每個(gè)VI有三個(gè)組成部分:一個(gè)框圖,前面板和面板連接器。面板連接器是用來描述VI在系統(tǒng)框圖中與其他框圖的關(guān)系。負(fù)責(zé)控制和指標(biāo)的前面板使操作者可以輸入數(shù)據(jù)或從一個(gè)運(yùn)行的虛擬儀器提取數(shù)據(jù)。同時(shí),前面板還可以作為一個(gè)可編程接口。因此,虛擬儀器可以做為子程序運(yùn)行,前面板作為用戶界面,當(dāng)設(shè)置結(jié)點(diǎn)時(shí),前面板通過連接窗口為給定的結(jié)點(diǎn)定義了輸入和輸出。這意味著每個(gè)VI在作為嵌入式子程序成為一個(gè)更大的程序之前,可以很容易地進(jìn)行測(cè)試。

圖形方式還允許非程序員建立程序,只需拖放虛擬的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備即可。LabVIEW編程環(huán)境,與包括實(shí)例和程序說明書,簡(jiǎn)化了創(chuàng)建小的應(yīng)用。這是一項(xiàng)造福一方,但低估所需的專業(yè)的G語言知識(shí)也有一定的危險(xiǎn)性。對(duì)于復(fù)雜的算法或大規(guī)模的代碼,程序員擁有廣泛的知識(shí),特別LabVIEW的語法和結(jié)構(gòu)的內(nèi)存管理知識(shí)是非常重要的。最先進(jìn)的LabVIEW開發(fā)系統(tǒng)提供的可能性是建設(shè)獨(dú)立的應(yīng)用程序。此外,也可以創(chuàng)造分布式應(yīng)用,它溝通了客戶機(jī)/服務(wù)器方案,由于固有的并行性的G-代碼,因此更容易實(shí)施。附錄A單片機(jī)程序#include<reg52.H>#include<intrins.H>//定義與ADC有關(guān)的特殊功能寄存器sfrP1_ADC_EN=0x97;//A/D轉(zhuǎn)換功能允許寄存器sfrADC_CONTR=0xC5;//A/D轉(zhuǎn)換控制寄存器sfrADC_DATA=0xC6;//A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果寄存器typedefunsignedcharINT8U;typedefunsignedintINT16U;voiddelay(INT8Udelay_time)//延時(shí)函數(shù){INT8Un;INT16Um;for(n=0;n<delay_time;n++){for(m=0;m<10000;m++);}}voidinitiate_RS232(void)//串口初始化{ES=0;//禁止串口中斷SCON=0x50;//0101,00008位數(shù)據(jù)位,無奇偶校驗(yàn)T2CON=0x34;//0011,0100,由T2作為波特率發(fā)生器RCAP2H=0xFF;//時(shí)鐘11.0592MHz,9600波特率RCAP2L=0xDB;ES=1;//允許串口中斷}voidSend_Byte(INT8Uone_byte)//發(fā)送一個(gè)字節(jié){TI=0;//清零串口發(fā)送中斷標(biāo)志SBUF=one_byte;while(TI==0);TI=0;//清零串口發(fā)送中斷標(biāo)志}INT8Uget_AD_result(INT8Uchannel){INT8UAD_finished=0;//存儲(chǔ)A/D轉(zhuǎn)換標(biāo)志ADC_DATA=0;ADC_CONTR=channel;//選擇A/D當(dāng)前通道delay(1);//使輸入電壓達(dá)到穩(wěn)定ADC_CONTR|=0x08;//0000,1000令A(yù)DC_START=1,啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換AD_finished=0;while(AD_finished==0)//等待A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束{AD_finished=(ADC_CONTR&0x10);//0001,0000,ADC_FLAG==1測(cè)試A/D轉(zhuǎn)換結(jié)束否}ADC_CONTR&=0xF7;//1111,0111令A(yù)DC_START=0,關(guān)閉A/D轉(zhuǎn)換,return(ADC_DATA);//返回A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果}voidmain(){initiate_RS232();P1=P1|0x04;//0000,0100,要設(shè)置為A/D轉(zhuǎn)換的P1.x口,先設(shè)為高P1_ADC_EN=0x04;//0000,0100,P1的P1.2設(shè)置為A/D轉(zhuǎn)換輸入腳//斷開P1.2內(nèi)部上拉電阻while(1){Send_Byte(get_AD_result(2));//P1.2為A/D當(dāng)前通道,測(cè)量并發(fā)送結(jié)果delay(0x200);//延時(shí)delay(0x200);delay(0x200);delay(0x200);delay(0x200);delay(0x200);}}附錄B總程序框圖基于C8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC(8)05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正(STR)調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營(yíng)養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量?jī)x的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測(cè)儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測(cè)性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測(cè)微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測(cè)基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測(cè)量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測(cè)量?jī)x的研制基于單片機(jī)的紅外測(cè)油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測(cè)漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論