Matlab与硬件接口设计PPT课件

%产生串口对象
g.InputBufferSize=10000; %设置缓冲区大小
fopen(s);
%打开串口连接外设
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Step2:选择通道，数据传输，提取波形数据，对波形数据的 幅度、频率等参数进行处理，使得波形满足所需条件。以 对通道一波形幅度的调节为例： 可利用switch语句。 switch 通道一波形幅度 case 选择Popup Menus第一项时 把图形的幅度调节成相应的大小； case选择Popup Menus第二项时 把图形的幅度调节成相应的大小； 、、、 otherwise end
第二种方案：使用GUIDE辅助的图形界面设计是一种 更简便的创建GUI程序界面的方法。GUIDE环境，实际上 就是一个图形用户界面程序，Matlab用户只需通过简单的 鼠标拖拽等操作，就可以设计自己的GUI程序界面。
相比而言，第二种方案操作起来相对简单，编程过程 中不用大量使用句柄，部分编程可以通过简单的鼠标拖拽 等操作代替，减少了编程的工作量。对于初学者来说最大 的优点就是既不用去深究句柄的使用又可避免很多编程过 程中的语法错误，所以本设计选用第二种方案。
可利用：fclose(s); delete(s); clear s; （注：在整个编程的过程中，由于对各个组件的编程各
有其独自的程序段，所以在分别对每个程序段编程时注意 声明全局变量，可利用global s。）
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9 MATLAB中GUI 的简介
GUI，为图形用户界面 的缩写,它实际 上是这样的程序：用户可以在前台界面中 通过一系列的鼠标、键盘操作，指挥后台 程序实现某些功能。
• 水平系统
扫描速率 0.2µs/DIV～0.5s/DIV，共20档。 扫描放大倍率 ×5，×10，×20。
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5 方案的分析
在Matlab中，要实现某种功能可以在Matlab中建立M-file文件或 是建立GUI图形用户界面进行编程实现。GUI的编程和M文件的编程 相比， GUI需要编写前台界面，程序的前台界面由一系列交互组件组 成，包括按钮、单选框、复选框、文本框、标签文字、滑动条等。通 过设置这些交互组件的回调函数把实现程序的内核代码和这些交互组 件的鼠标或键盘事件关联起来，完成特定交互事件下后台程序完成的 功能。M-file文件则是利用Matlab提供的函数，逐条编辑程序，对于 普通用户来说既不方便操作又无法实现可视化的要求。所以本设计选 择使用GUI图形用户界面进行编程实现。
经过分析对于设计GUI程序的前台界面我拟定了以下二种方案： 方案一：全命令行的M文件编程。 方案二：GUIDE辅助的图形界面设计。
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6 可行性分析
第一种方案：使用全命令行的M文件编程设计GUI程 序界面，就是通过低级句柄图形对象创建函数，设置GUI 界面下各个交互组件的属性。这主要用到句柄图形对象操 作的方法。
Matlab与硬件接口设计
作者：许丹丹 钮来伟
1摘 要
本文计算机与示波器通信为例介绍了Matlab 与硬件接口的设计。文中提到了RS-232端口、所 使用示波器，重点介绍了利用Matlab使计算机与 示波器通信的原理、思路、具体实现。为方便普 通用户的使用，设计了GUI图形用户界面并根据 所要实现的功能进行编程。通过实例展示了计算 机与示波器之间快速、可靠的通信，以及能够完 成计算机对示波器上的波形的控制与调整。
数据准备好 请求发送 清除发送 振铃提示
符号 DCD RXD TXD DTR GND
DSR RTS CTS RI
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串口一般只用到的管脚只有2（RXD）、3（TXD）、5（GND） 这三个 。数据终端设备DTE和数据通信设备DCE的连线如图1
计算机
发 Pin3
DTE 收
Pin2
外设
收 Pin3
DCE 发
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7 设计流程
开始
初始化 否
连连接接 是
通道选择 交直流选择 改 变 波 形 幅 度、频 率 对示波器提取数据
断开
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8 实现步骤
计算机与示波器通信的具体步骤如下：
Stepl:利用串口产生函数产生串口对象，完成通信初始化
配置串口属性，连接串口对象和外部设备。以COM1串口 为例可利用：
s =serial('COM1');
Pin2
图1 连接DTE和DCE
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示 波器简介
本设计用到GRS-6052A实时/数字储存示波器 • CRT
• 最大输入电压：30V，输入组抗：约33kΩ。亮度、聚焦以及刻度照明 可由前面板控制。
• 垂直系统
垂直模式 CH1，CH2， 波形处理 CH1+CH2，CH1-CH2，反向。 最大输入电压 400V 。
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2引 言
Matlab是由美国Mathworks公司开发的面向 理论分析研究和工程设计处理的一套具有强大功 能的软件系统。 它编程简便，特别适合于数值计 算，只要几个语句就能实现诸如FFT、各种方法 的滤波、系统辨识、小波变换等，内容涉及到几 乎整个控制与信息领域。但是, Matlab 是一个完 全独立的编程和数据运算的集成环境, 其强大的功 能只能在其提供的平台下使用，所以在实际应用 中经常要通过各种方式将数据传入计算机。可以 借助串行通信接口直接访问外设, 从而准确快速的 使计算机与外界进行信息交换，提取外设提供的 需要处理的数据信息，进而利用Matlab的强大分 析处理能力对数据进行分析和处理。
MATLAB的图形用户界面程序的前台界 面由一系列交互组件组成，通过设置这些 交互组件的回调函数，来完成特定功能。
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3 所用接口及硬件的介绍
• 1 RS-232接口简介 • 2 示波器简介
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4 RS-232接口简介
目前RS-232是PC机与通信工业中应用最广泛的一种 串行接口。RS-232采取不平衡传输方式，即所谓单端通 讯。以下为引脚介绍：
针脚 1 2 3 4 5
6 7 8 9
定义 载波检测 接收数据 发送数据 数据终端准备好 信号地
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Step3:对数据进行处理后在示波器和GUI界面上显示波形。 此时为保证所采集波形的稳定应在示波器处于存储模式时 进行。
Step4: 断开串口对象与设备的连接、从内存中移除串口对象、 从Matlab工作区中清除串口对象。以保证下次使用串口时 不受上次使用后残留数据的干扰，串口保持畅通、内存有 足够空间可供使用。