MATLAB串口通信在数据采集中的应用

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基于MATLAB 串口通信的数据采集系统的设计

基于MATLAB 串口通信的数据采集系统的设计

本人精通MATLAB等编程语言,可以提供以下方向的帮助1.MATLAB/GUI/SIMULINK/C++/VC++编程问题;2.线性与非线性控制、智能控制、模糊控制;3.数值计算问题、小波分析算法、有限元问题;4.电机控制、电力系统、机器人路径优化、机器人控制;5.粒子群算法、神经网络、模拟退火算法等智能优化算法;6.图像处理、信号处理、语音信号处理、电子通信等方向;有问题的朋友,可以将问题直接发到我的邮箱,24小时内给您答复!非常欢迎大家加我为QQ好友,欢迎访问我的空间!联系方式:QQ:626815632邮箱:626815632@QQ空间:/声明:本资料来源于网络,切勿用做商业用途!请您支持正版图书!基于MATLAB串口通信的数据采集系统的设计王明伟李茜汤伟(陕西科技大学电气与电子工程学院,陕西咸阳 712081)摘要:某些研究领域的数据采集要求有更高的自动化程度,而且数据处理变得越来越重要。

通过RS232串口将数据采集部分与计算机连接,利用MATLAB6.X自带的通信类(SERIAL)可开发出通信与数据采集软件,通过人机界面完成对数据采集系统的通信与控制,可设计出有极强的数据处理能力的系统。

关键词:MATLAB;串口通信;数据采集;快速处理中图分类号:TP274.2 文献标识码:AThe Application of MATLAB Serial Interface Communication Technology inData Acquisition SystemWang Mingwei Li Qian Tang Wei(The College of Electric and Electronic Engineering , Shaanxi University of Science &Technology,Shaanxi Xianyang , 712081)ABSTRACT: In some research domain, data sampling requires higher automation and data processing becomes more and more important at the sane time. Data acquisition system (DAS) and computer could be integrated into a powerful data processing system by RS232 serial interfaces. The communication serial in MATLAB6.X are used to develop communication and data acquisition applications, the communication and control of DAS can be achieved by man-machine interface.KEYWORDS: MATLAB; Serial Interface Communication; Data Acquisition; Quick Processing随着计算机技术的发展,计算机在信号处理中的应用越来越广泛,并且变得越来越重要,它能使得各种复杂的处理算法得以实现。

基于MATLAB实时串口

基于MATLAB实时串口

基于MA TLAB实时串口数据采集与曲线显示(附程序源代码,答辩记录)☆(包含选题审批表,任务书,开题报告,初稿,终稿,毕业设计说明书13200字,程序源代码,成绩评定册)摘要:数据采集是获取信息的基本手段〖资料来源:毕业设计(论文)网〗数据采集技术是信息科学的一个重要分支。

本设计是在Matlab R2008a版本中以串口通信实时接收目标系统数据,将采集的数据进行时间同步和字对齐处理。

在Matlab的数据采集工具箱支持下,利用图形界面GUI的设计,直观的实时显示数据曲线。

在Matlab上实现了串口数据同步采集与处理,接收数据的时间同步和字对齐,同时扩展了发送数据的功能。

关键词:MA TLAB;GUI;串口;数据采集;曲线显示;Real-time Serial Port Data Gathering and Curve Display Based on MA TLABAbstract: Data acquisition is the basic means of access to information, data acquisition technology is an important branch of information science. In this paper, real-time data is received through serial communication based on Matlab R2008a, and collected data is synchronized and aligned. Real-time data curve is real-time shown and GUI is designed with the support of Matlab Data Acquisition Toolbox. Synchronous serial data acquisiting and processing is achieved based on Matlab, data is synchronized and word aligned, and data sent as expanding function. 〖毕业设计(论文)咨询QQ:306826066〗.Key words: MA TLAB; GUI; Serial Port; Data acquisition; Curve Display;研究的主要内容:MA TLAB 由于其强大的功能而被广泛应用于很多工程领域。

(完整版)基于MATLAB实时串口数据采集与曲线显示

(完整版)基于MATLAB实时串口数据采集与曲线显示

全日制普通本科生毕业设计基于MATLAB实时串口数据采集与曲线显示REAL-TIME SERIAL DATA ACQUISITION AND FIGURE SHOWBASED ON MATLAB学生姓名:学号:年级专业及班级:指导老师及职称:学院:提交日期:2011年5月全日制普通本科生毕业论文(设计)诚信声明本人郑重声明:所呈交的本科毕业论文(设计)是本人在指导老师的指导下,进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议。

除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

毕业论文(设计)作者签名:年月日目录摘要 (1)关键词 (1)1前言 (2)1.1 Matlab实时串口数据采集研究现状及发展趋势 (2)1.2研究的目的和意义 (4)1.3论文的组织结构 (5)2Matlab下实时串口数据采集概要 (5)2.1 Matlab的Serial类 (5)2.2 数据采集 (6)2.3曲线显示 (7)3实时串口数据采集与曲线显示的实现 (8)3.1实时串口通信的实现 (8)3.2数据采集的实现 (9)3.3曲线显示GUI的实现 (10)4基于MATLAB的实时串口数据采集与曲线显示的具体做法 (12)4.1数据采集的一般流程 (12)4.1.1创建接口对象并设置属性 (12)4.1.2打开串口设备对象 (12)4.1.3读写串口操作 (13)4.1.4关闭并清除设备对象 (13)4.2基于Matlab中断方式的实时串行通信编程 (13)4.3绘制采集数据的曲线波形和数据显示 (14)4.3.1绘制曲线波形 (14)4.3.2数据显示 (15)4.3.3采集图像 (15)4.4扩展功能——发送数据 (17)5结论 (17)参考文献 (18)致谢 (19)附录 (19)附录1 (20)基于MATLAB实时串口数据采集与曲线显示摘要:数据采集是获取信息的基本手段,数据采集技术作为信息科学的一个重要分支,它研究信息数据的采集、存储、处理及控制等作业,具有很强的实用性,与传感器、信号测量与处理、微型计算机等技术为基础而形成的一门综合应用技术。

Matlab中的现场数据采集与实时处理

Matlab中的现场数据采集与实时处理

Matlab中的现场数据采集与实时处理现场数据采集和实时处理在许多科学研究和工程项目中扮演着至关重要的角色。

无论是环境监测、运动分析还是生物医学研究,实时数据采集和处理对于获得准确的结果和及时的决策至关重要。

而Matlab作为一种功能强大且广泛应用的科学计算软件包,提供了丰富的工具和功能,使得现场数据采集和实时处理变得更加高效和简便。

一、数据采集现场数据采集是实时数据处理的前提。

Matlab提供了各种数据采集接口和工具,可以与各种传感器、设备和数据源进行无缝集成。

通过使用Matlab的数据采集工具箱,用户可以轻松连接各种硬件设备,如传感器和数据采集卡。

此外,Matlab还支持多种数据传输方式,包括串口通信、网络通信和无线通信等。

在进行数据采集之前,必须对采集参数进行设置和优化。

Matlab提供了丰富的数据预处理工具,可进行采样率控制、滤波和去噪等操作。

通过使用Matlab的信号处理工具箱,用户可以对采集的数据进行频谱分析、时频分析和特征提取等操作,从而对信号进行处理和优化。

二、实时处理实时处理是现场数据采集的关键环节。

Matlab提供了多种实时处理工具和算法,可以对采集的数据进行实时分析、处理和可视化。

通过使用Matlab的实时工具箱,用户可以轻松构建实时数据处理系统。

该工具箱包括各种实时算法和滤波器,可以实时处理和分析采集的数据。

Matlab的并行计算功能也可以加速实时数据处理。

并行计算可以利用多核处理器或分布式计算机群集来并行计算任务,提高处理速度和效率。

在实时数据处理任务中,通过使用Matlab的并行计算功能,用户可以同时处理多个数据流,从而实现高效的数据处理和分析。

三、数据可视化数据可视化是实时数据处理的重要环节。

Matlab提供了强大的数据可视化工具和函数,可以将采集的数据以直观的方式展示出来。

通过使用Matlab的图形和可视化工具箱,用户可以创建各种静态和动态图形,如折线图、散点图、柱状图和动画图等。

Matlab中的串口通信与硬件控制

Matlab中的串口通信与硬件控制

Matlab中的串口通信与硬件控制在科学与工程领域,与硬件设备的通信和控制是一个非常重要的环节。

例如,根据传感器的读数来控制机器人的运动、通过串口与测量仪器进行数据交互等等。

Matlab作为一种功能强大的数学软件,提供了强大的串口通信与硬件控制功能,能够帮助工程师和科学家们简化开发流程并降低开发难度。

一、串口通信基础串口通信是一种实现设备之间数据传输的常见方式。

在Matlab中,我们可以通过Serial对象来实现与串口设备的通信。

首先,需要了解一下串口通信的基本概念。

1. 波特率(Baud Rate)波特率是指每秒传输的比特数。

它决定了数据传输的速率。

在串口通信中,发送端和接收端的波特率必须保持一致,否则数据会出现错误。

2. 数据位(Data Bits)数据位是指每个字符中实际的数据位数。

常见的数据位数有5位、6位、7位和8位。

一般来说,数据位较多可以提供更高的数据传输精度。

3. 校验位(Parity Bit)校验位是一种用于检测数据传输错误的方法。

它可以用于检验数据位中有效数据的奇偶性,常见的校验位有None、Even和Odd三种模式。

4. 停止位(Stop Bit)停止位是指每个字符的结束位数。

常见的停止位有1位和2位,通常使用1位即可。

二、Matlab中的串口通信Matlab提供了Serial对象来实现与串口设备的通信。

首先,我们需要创建一个Serial对象,并设置合适的串口参数。

例如,我们可以使用如下代码创建一个Serial对象:```matlabs = serial('COM1'); % 创建一个Serial对象,指定串口为COM1set(s, 'BaudRate', 9600); % 设置波特率为9600set(s, 'DataBits', 8); % 设置数据位为8位set(s, 'Parity', 'None'); % 设置校验位为Noneset(s, 'StopBits', 1); % 设置停止位为1位```接下来,我们可以打开Serial对象并开始串口通信:```matlabfopen(s); % 打开Serial对象```可以使用`fwrite`函数向串口写入数据,使用`fread`函数从串口读取数据。

如何使用Matlab进行实时数据处理

如何使用Matlab进行实时数据处理

如何使用Matlab进行实时数据处理介绍:数据处理是现代科学与工程领域中非常重要的一个环节。

在很多实时应用中,如金融交易、天气预报等,对实时数据进行及时、准确的处理是至关重要的。

Matlab作为一种功能强大的数据处理工具,在实时数据处理方面具有广泛的适用性。

本文将介绍如何使用Matlab进行实时数据处理,包括实时数据的获取、处理和展示。

一、实时数据获取在实时数据处理中,首先需要获取实时数据。

Matlab提供了多种获取实时数据的方式:1. 串口通信:通过串口通信,可以与外部硬件设备进行数据的交互。

Matlab提供了Serial对象,可以很方便地进行串口通信。

通过Serial对象,可以设置串口通信的参数,如波特率、数据位数等,并使用read函数读取串口数据。

2. 网络通信:通过网络通信,可以获取远程设备或者服务器上的实时数据。

Matlab提供了TCPIP对象,可以进行网络通信。

通过TCPIP对象,可以建立与远程设备或者服务器的连接,并使用read函数读取网络数据。

3. 数据采集卡:通过数据采集卡,可以获取来自传感器或者其他外部设备的实时数据。

Matlab提供了DataAcquisition对象,可以进行数据采集。

通过DataAcquisition对象,可以设置采样率、采样精度等参数,并使用start和stop函数控制数据采集的开始和停止。

二、实时数据处理获取到实时数据后,下一步就是对数据进行处理。

Matlab提供了丰富的数据处理函数和工具箱,可以满足不同应用场景下的需求。

以下是一些常用的实时数据处理方法:1. 数据滤波:实时数据可能受到噪声的影响,需要进行滤波处理以提取有效信息。

Matlab提供了多种滤波函数,如低通滤波、高通滤波和带通滤波等。

可以根据实际需求选择适当的滤波函数,并使用filter函数对实时数据进行滤波。

2. 数据去噪:实时数据中可能存在异常值或者孤立点,需要进行去噪处理以减少误差。

基于MATLAB的数据采集与分析系统的研究及设计

基于MATLAB的数据采集与分析系统的研究及设计

基于MATLAB的数据采集与分析系统的研究及设计基于MATLAB的数据采集与分析系统的研究及设计摘要:数据采集与分析是现代科学研究中的重要环节,而MATLAB作为一种功能强大的计算软件,被广泛应用于数据处理、分析与建模中。

本文主要研究基于MATLAB的数据采集与分析系统的设计,并通过详细的步骤介绍系统的实现过程。

通过该系统,可以实现数据的采集、预处理、分析和可视化展示等功能,从而提高数据处理与分析的效率和精度。

一、引言近年来,随着计算机技术的迅猛发展,数据采集与分析在科学研究中扮演着越来越重要的角色。

数据采集是指通过传感器、仪器等手段将现实世界中的信息转化为数字信号的过程,而数据分析则是指对采集到的数据进行预处理、分析、建模以及结果展示。

MATLAB作为一种高效、易学、功能强大的计算软件,被广泛应用于数据处理与分析中。

本文主要研究基于MATLAB的数据采集与分析系统的设计与实现,以提高数据处理与分析的效率和精度。

二、系统需求分析针对数据采集与分析的要求,我们需要设计一个具备以下功能的系统:1. 数据采集:能够通过传感器或仪器采集各种类型的数据,如温度、压力、湿度等。

2. 数据预处理:对采集到的原始数据进行滤波、去噪等预处理操作。

3. 数据分析:采用数学与统计方法对数据进行分析,并提取关键特征。

4. 数据建模:基于分析结果,建立模型、预测趋势等。

5. 数据可视化:通过图表、图像等形式将分析结果可视化展示。

三、系统设计与实现1. 数据采集模块该模块负责通过传感器或仪器采集各种类型的数据。

通过MATLAB的串口通信功能,与传感器实现数据的无线传输与接收。

使用MATLAB的串口处理函数,可以实时读取传感器发送的数据,并显示在界面上。

2. 数据预处理模块采集到的原始数据常常包含噪声、干扰等杂波,因此需要对数据进行预处理,以提高数据的质量和准确性。

在MATLAB中,可以利用滤波、去噪等函数对数据进行处理。

常用的方法有加权平均滤波、中值滤波等。

matlab串口数据采集

matlab串口数据采集

(一)matlab接口编程基础(通过串口与单片机通讯)(1)Matlab对串行口的编程控制主要分为四个步骤。

①创建串口设备对象并设置其属性。

scom=serial('com1');%创建串口1的设备对象scomscom.Terminator='CR';%设置终止符为CR(回车符),缺省为LF(换行符)scom.InputBufferSize=1024;%输入缓冲区为256B,缺省值为512Bscom.Timeout=0.5;%Y设置一次读或写操作的最大完成时间为0.5s,缺省值为10ss.ReadAsyncMode='continuous'(缺省方式);%在异步通信模式方式下,读取串口数据采用连续接收数据(continuous)的缺省方式,那么下位机返回的数据会自动地存入输入缓冲区中.这里,串口还有很多其他属性可以设置,不一一列举。

②打开串口设备对象。

fopen(scom);③读写串口操作。

初始化并打开串口调协对象之后,现在可以对串口设备对象进行读写操作,串口的读写操作支持二进制和文本(ASCII)两种方式。

当Matlab通信数据采用西方(ASCII)方式时,读写串口设备的命令分别是fscanf、fpritf;当Matlab通信数据采用二进制方式时,读写串口设备的命令分别是fread、fwrite。

我们这里使用fread,可以一次性把数据读进来。

④关闭并清除设备对象。

fclose(scom);%关闭串口设备对象delete(scom);%删除内存中的串口设备对象clear scom;%清除工作空间中的串口设备对象当不再使用该串口设备对象时,顺序使用以上3条命令,可以将所创建的串口对象对象清除,以免占用系统资源。

(2)基于Matlab中断方式的实时串行通信编程在Matlab环境下以中断的方式进行串行通信,实际上是采用事件驱动的方法实现的。

Matlab 提供了instrcallback(obj,event)回调函数,用户根据需要可以自行设置具体的串行通信事件。

MATLAB串口通信在数据采集中的应用

MATLAB串口通信在数据采集中的应用

摘要:文章在介绍MATLAB串口通信技术的基础上,以ANALOG公司的ADμC812作为数据采集系统的微处理器,通过计算机的RS-232串口将数据采集系统与计算机组成为一个具有极强数据处理能力的系统。

利用MA TLAB6.X自带的通信类(SERIAL)和GUI编程技术,方便地开发出通信与数据采集软件,通过人机界面能够完成对数据采集系统的控制与通信,而且系统软硬件的实现方法比较简单,具有一定的实用性。

关键词:MATLAB、串口通信、数据采集、快速处理MATLAB具有超强的数据处理能力,被广泛的应用于信号处理、自动控制等领域,而且它的图形用户界面编程技术(GUIDE)简单易学,即使非专业人员也能编制出界面友好、功能强大的应用程序。

对于一般的微转换器,实现数据的采集过程较为简单,但要对采集的结果进行快速的实时处理就比较困难,因为绝大多数MCU只提供简单的8位无符号数的四则运算指令系统,对于有符号数的乘方、开方等运算软件实现起来比较困难。

本文介绍利用MATLAB的串口通信技术实现数据采集系统与PC机的通信,使采集系统的数据获得快速、准确的处理,而且实现方法简单,有一定的实用性。

一. MA TLAB串口通信技术对于WINDOWS系统而言,硬件系统的驱动程序有着十分严格的规范,可以用C或汇编语言进行开发,而MA TLAB本身是一个跨平台的软件,并不具备直接访问硬件的能力。

即使安装了驱动程序并能正常工作的硬件设备,MA TLAB也没有统一的形式对其进行访问。

对于系统的串口,在MATLAB6.X中以类(SERIAL)的形式提供了支持。

当用指令建立了一个串口对象(句柄)以后,对串口的硬件操作可以文件操作的软件形式来完成,方法比较简单。

常用的串口操作命令及其含义如下表(1)所示,这些命令既可在MATLAB命令窗口实现,也可以M文件的形式出现,使用起来十分方便。

表1 MATLAB串口操作命令表二. 数据采集系统与PC机通信的硬件电路为了简化系统的硬件设计,数据采集系统的微转换器选用AD公司的全集成芯片ADuC812,该芯片包含有12位高性能的自校准8通道ADC,两个12位的DAC,与8051兼容的内核使用户无须学习新的指令系统。

基于Matlab的温度传感器数据采集和界面开发

基于Matlab的温度传感器数据采集和界面开发

基于Matlab的温度传感器数据采集和界面开发温度传感器数据采集和界面开发一、引言温度传感器数据采集和界面开发是一项基于Matlab的任务,旨在通过温度传感器采集环境温度数据,并通过界面开发将数据可视化展示。

本文将详细介绍如何使用Matlab进行温度传感器数据采集和界面开发的步骤和方法。

二、数据采集1. 硬件准备首先,需要准备温度传感器和与之匹配的硬件设备,如Arduino开发板。

确保传感器和设备之间的连接正确并稳定。

2. 编写采集程序使用Matlab编写数据采集程序,通过串口与Arduino开发板进行通信。

程序中需要设置串口参数,如波特率、数据位和停止位等。

通过读取串口数据,获取温度传感器的实时温度值。

3. 数据存储与处理将采集到的温度数据存储到Matlab的变量中,可以使用数组或表格等数据结构进行存储。

根据需求,可以对数据进行处理,如滤波、平均值计算等。

三、界面开发1. 创建界面使用Matlab的图形用户界面(GUI)工具,创建一个新的界面。

可以选择不同的布局和组件,如按钮、文本框、图表等,来展示温度数据。

2. 组件设置根据需求,对界面中的各个组件进行设置。

可以设置按钮的点击事件,文本框的显示内容,图表的坐标轴范围等。

通过设置,使界面能够实时展示温度数据,并根据数据的变化进行更新。

3. 数据可视化通过界面开发,将采集到的温度数据以图表的形式展示出来。

可以选择折线图、柱状图等不同的图表类型,并设置相应的坐标轴标签、标题和图例等,使数据更加直观和易于理解。

四、测试与优化完成界面开发后,进行测试和优化,确保界面的稳定性和可靠性。

可以模拟不同的温度变化情况,观察界面的响应和数据的准确性。

根据测试结果,对界面进行必要的调整和优化。

五、总结本文详细介绍了基于Matlab的温度传感器数据采集和界面开发的步骤和方法。

通过数据采集和界面开发,可以实时获取温度传感器的数据,并以直观的方式展示出来。

这对于环境监测、温度控制等应用具有重要的意义。

有关基于Matlab的计算机数据采集系统

有关基于Matlab的计算机数据采集系统

有关基于Matlab的计算机数据采集系统数据采集卡结构将数据采集卡设计成外置式结构,模拟信号经/D 转换成数字信号后通过串行口传至较远距离之外的计算机。

本研究采用RS一232形式接口。

数据采集卡框,主要包括TI公司生产的一片/D转换芯片TLC2543及单片机AT89C51。

是带串行控制和11个输入端的12位模数转换芯片,内置采样保持器,最长转换时间不超过,内置S/H及多路选择开关,单5V供电,O~模拟输入,需外接参考电压输入。

单片机振荡频率选用22.1184MHz,这样AT89C51与PC通信波特率可精确地达到115200bps,确保高速采集的数据能实时传送给计算机[3]。

模拟信号输入用TLC2274高速低噪声运放缓冲,它的输出是满幅度的(即rail—to—rail),采用单供电时,可产生O~5V输出,用在这里是很合适的。

电压源芯片AD586产生+5V精密基准电压作为TLC2543参考电压。

采集设置由PC传送,采得的数据经过串行口实时传送给计算机。

系统软件设计系统软件包括两部分,即采集卡上的单片机程序与PC机上用Matlab语言编写的M程序。

单片机程序按要求(来自PC串I=I)采集数据并将数据回送至PC,M程序控制采集卡及接收采集数据,并完成数据处理、分析、存盘等任务。

单片机程序设计为保*采样频率准确,采用定时中断启动采集。

采集在中断服务程序中完成,每次采集循环均按指定的通道数对模拟通道1~11(最少1个通道,最多个通道)进行采集,之后将采得的数据传送至。

主程序完成初始化设置与PC机握手,接收控制参数,之后等待中断。

接收的参数有两个,即通道数与表示采样频率的定时常数。

显然,这两个参数之积大致为一定值。

这样可以通过灵活设置采样参数,充分发挥采集卡*能。

数据采集与传输在中断服务程序中完成。

首先,完成一个循环的采集与传输,即按要求采集相应的通道,并传送2×通道数个字节。

之后,检查是否收到结束信号(检查RI标志位),若收到,则中断服务程序结束并返回至主程序开始处,即相当于程序重新开始,等待下一次采集命令;否则,中断服务程序正常结束,返回主程序,等待下一次中断。

基于Matlab串口通信的数据采集系统

基于Matlab串口通信的数据采集系统

辽宁工业大学开放性实验题目基于Matlab串口通信的数据采集系统院(系):电气工程学院学生姓名:指导教师:(签字)起止时间:摘要数据采集是获取信息的基本手段,数据采集技术作为信息科学的一个重要分支,它研究信息数据的采集、存储、处理及控制等作业,具有很强的实用性,与传感器、信号测量与处理、微型计算机等技术为基础而形成的一门综合应用技术。

结合单片机和Matlab两者的优点,基于事件驱动的中断通信机制,提出一种MATLAB 环境下PC 机与单片机实时串行通信及数据处理的方法;完成单片机数据采集系统与PC 机的 RS-232/RS-485 串行通信及其通信数据的分析处理及图形显示;简化系统开发流程,提高开发效率。

通过RS232将数据采集部分和计算机相连,利用Matlab自带的通讯类可开发出通讯与数据采集类软件,通过人机界面完成对数据采集系统的通讯与控制,可设计出性能优良的通讯系统。

本设计是基于MATLAB串口通信技术,通过使用Matlab6.5以及与单片机开发板的结合制作成数据采集系统关键词:Matlab语言;数据采集;串行通信目录第1章绪论 (1)第2章课程设计方案 (2)2.1概述 (2)2.2系统组成总体结构 (2)第3章硬件设计 (4)3.1单片机最小系统设计 (4)3.2单片机与PC机串行接口设计 (5)第4章软件设计 (7)4.1 MATLAB程序设计 (7)4.2 单片机程序设计 (8)第5章系统测试与分析 (10)第6章课程设计总结 (12)参考文献 (13)第1章绪论随着科学技术的发展,数据采集系统得到了越来越广泛得应用,同时人们对数据采集系统的各项技术指标,如:采样率、线性度、精度、输入范围、控制方法以及抗干扰能力等提出了越来越高的要求,特别是精度和采样率更是使用者和设计者所共同关注的重要问题,于是,高速及超高速数据采集系统应运而生并且得到了快速发展。

本文介绍MATLAB环境下上位机与下位机通过RS232接口进行串行通信的实现方法;详细叙述了在MATLAB环境下使用其自带的控制工具箱中的串口事件回调函数,实时接收下位机输出串行信号的实现过程。

基于matlab的温度采集和通信系统的设计

基于matlab的温度采集和通信系统的设计

基于MATLAB 的温度采集和通信系统设计可以分为以下几个步骤:
1. 传感器选择:首先选择适合的温度传感器,比如热电偶、温度传感器芯片等,用于测量温度数据。

2. 数据采集模块:使用MATLAB 支持的数据采集卡或模块,如Arduino、Raspberry Pi 等,用来接收传感器采集到的温度数据。

3. MATLAB 编程:编写MATLAB 程序,在程序中实现对数据采集模块的控制和数据读取,可以使用MATLAB 中的数据采集工具箱来简化这一过程。

4. 温度数据处理:在MATLAB 中对采集到的温度数据进行处理和分析,比如绘制实时温度曲线、计算平均温度等。

5. 通信模块设计:设计数据传输模块,可以选择串口通信、网络通信等方式,将采集到的温度数据传输到远端设备或服务器。

6. 用户界面设计:如果需要,可以设计一个用户界面,用来显示温度数据、控制采集频率、设置报警阈值等功能。

7. 系统整合与测试:将数据采集、处理和通信模块整合到一个系统
中,并进行测试和调试,确保系统稳定可靠。

8. 性能优化与改进:根据测试结果对系统进行性能优化和改进,提高系统的准确性、响应速度和稳定性。

通过以上步骤,可以设计一个基于MATLAB 的温度采集和通信系统,实现温度数据的采集、处理和远程传输,为监测和控制系统提供数据支持。

基于Matlab-GUI的串口通信编程实现

基于Matlab-GUI的串口通信编程实现

0 引言Matlab是MathWorks公司开发的一种科学计算软件。

Matlab运行稳定、可靠、使用方便,是广大科研人员进行科学研究的得力助手。

Matlab不仅具有强大的科学计算功能,还具有满足一般要求的数据采集以及界面设计开发功能。

Matlab GUI(Graphic User Interface)就是内置于Matlab的进行图形界面开发的模块。

本文利用Matlab GUI设计通过串口进行数据发送和接收的界面,并利用内置于Matlab的串口通信API实现串口数据发送与接收功能。

1 Matlab GUl介绍启动Matlab后,运行guide命令即可以启动Matlab GUI开发工具。

如图1所示。

新建Blank GUI,如图2所示。

在新建Blank GUI界面中,包含了一般的界面元素,如菜单、按钮、坐标轴、控件等。

添加必要的串口通信参数设置按钮。

运行后的界面如图3所示。

2 串口数据发送与接收功能实现2.1 建立串口通信流程的基本步骤Matlab提供了对串口进行打开、关闭、以及串口参数设置等操作的一系列函数。

利用这些函数可以选择串口号、设置串口通信参数(波特率、数据位、停止位、校验位等)、进行中断控制、流控制。

从建立串口通信到结束串口通信的完整流程包括以下几个步骤:(1)为应用程序创建串口对象。

实现该功能的函数为:其中参数port为完整的串口名称,如cornl。

PropertyName为串口通信参数,如baudrate,startbits等。

创建串口对象的过程中,也可以忽略PropertyName。

其函数为:(2)连接打开串口。

实现该功能的函数为:obj即为使用创建串口对象函数的返回值。

在连接打开串口后,可以对串口通信参数进行修改。

(3)设置或者修改串口通信参数。

在能够有效地进行串口通信前,必须设置正确的串口通信参数。

实现该功能的函数为:obj即为使用创建串口对象函数的返回值;PropertyName为串口通信参数,如baudrate,startbits等。

matlab串口数据采集

matlab串口数据采集
return
end
delete(scom);
end
仿真如下,使用虚拟串口连接串口2和3,打开串口调试助手,以默认方
式打开com3
在matlab命令框中如下输入命令打开串口com2
》》scom=OpenSerial(com2,@ReadFcn_Com2);
com2成功打开。
向com2写
》》WriteSerial(scom,Hello!);
fid=fopen(serial_data.txt,w+);%a+读写方式打开,将文件指针指向文件
末尾。如果文件不存在则尝试创建之
fprintf(fid,%3c,out);%写入文件中
fclose(fid);
fclose(s);
delete(s);
ห้องสมุดไป่ตู้2、实验2:
同样的功能,用函数写更规范,代码如下:
%打开串口
n=get(obj,BytesAvailable);
ifn
a=fread(obj,n,uchar);
c=char(a);
fprintf(%s\n,c);
end
end
%关闭串口
functionCloseSerial(scom)
try
fclose(scom);
catcherr
fprintf(%s关闭失败。,);
funcTIonscom=OpenSerial(sname,HReadFcn)
scom=serial(sname);
scom.BytesAvailableFcnMode=terminator;
scom.Terminator=。;
scom.BytesAvailableFcn=HReadFcn;

使用MATLAB进行数据采集与预处理方法

使用MATLAB进行数据采集与预处理方法

使用MATLAB进行数据采集与预处理方法引言:随着科技的不断发展和数据的快速增长,数据的采集和处理成为了各行各业不可或缺的一部分。

而MATLAB作为一种强大的数据处理工具,不仅提供了丰富的函数和工具箱,还具备灵活的编程能力,能够帮助用户进行高效的数据采集与预处理。

本文将介绍使用MATLAB进行数据采集与预处理的常用方法和技巧。

一、数据采集方法数据采集是非常重要的一步,它直接关系到后续数据处理的质量和可靠性。

MATLAB提供了多种数据采集的方法,包括串口通信、网络数据传输和硬件接口等。

下面我们将分别介绍其中的几种方法。

1. 串口通信串口通信是常见的一种数据采集方法,适用于各种传感器和设备。

MATLAB 提供了Serial对象和相关函数,可以方便地实现串口通信并进行数据采集。

用户只需指定串口号、波特率等参数,然后通过读取Serial对象的数据进行采集即可。

2. 网络数据传输在某些情况下,数据采集需要从远程设备或者服务器获取,这时可以使用网络数据传输的方法。

MATLAB支持TCP/IP和UDP协议,用户可以使用相应的函数建立和管理网络连接,并通过网络接口读取数据。

这种方法适用于分布式数据采集和远程监测等场景。

3. 硬件接口对于某些特殊的设备,需要使用专门的硬件接口进行数据采集。

MATLAB提供了支持各种硬件接口的工具箱,如Data Acquisition Toolbox和Instrument ControlToolbox。

用户只需选择相应的硬件接口,并使用MATLAB提供的函数进行数据采集。

这种方法适用于需要高精度和高速采集的应用。

二、数据预处理方法数据预处理是数据分析的关键步骤,它可以消除数据中的噪声、异常值和无效数据,提高数据的质量。

MATLAB提供了丰富的预处理函数和工具箱,下面我们将介绍其中的几种常用方法。

1. 数据清洗数据采集过程中往往会受到各种噪声和干扰的影响,导致采集到的数据出现噪声和异常值。

在MATLAB中使用串口

在MATLAB中使用串口

在MATLAB中使用串口3.2.1MATLAB对RS232的串口通信设计MATLAB是一个跨平台软件,而此处使用的是自主设计的数据采集卡,因此不具备直接访问的能力。

但MATLAB的面向对象技术,已用一个对象把计算机串口封装起来,只要用Serial函数创建串口对象即可[6]。

关键语句为:s=ser ial(‘COM1’,‘BaudRate’,9600)。

MATLAB封装的串口对象支持对串口的异步读写操作,通过对异步读写设置,PC在执行读写串口函数时能立即返回,不必等待串口把数据串输完毕。

当指定数据传输结束时就触发事件,执行事件回调函数,对事件回调函数编程,进行数据处理,这样可以大大提高数据处理的效率。

MEX是MATLAB的可执行程序,是MATLAB调用其它语言编写的程序或算法的接口,在Windows环境下是扩展名为DLL的动态链接库。

对MEX编译器进行配置的方法是:在MATLAB命令窗口中运行mex-setup,选择VC6.0++作为编译器。

用C语言编写端口读、写的操作程序,程序包含有头文件mex.h和m exFunction函数,mexFunction函数中nelhs表示输出变量的个数,plhs包含指向输出变量指针的数组,nrhs表示输入变量的个数,prhs包含指向输入变量指针的数组。

接口编形成的MEX文件与参考文献[7][8]类似,在此不再累述。

3.2.2数据采集与分析(1)数据读取的MATLAB实现主要代码为:%读取通道数及总数据量fid=fopen(‘cardiogram.add’,‘r’);Status=fseek(fid,56,‘bof’);nDataChNum=fread(fid,1,‘long’);status=fseek(fid,204,‘bof’);nAllDataLength=fread(fid,1,‘long’);%按通道数循环读出各通道起始地址status=fseek(fid,76,‘bof’);%for i="1:"nDataChNumpChannelAdr(i)=fread(fid,1,‘long’)end%按通道数循环读出各通道数据for i="1:nDataChNum"status=fseek(fid,pChannelAdr(i)+360,‘bof’)nSegNum=fread(fid,1,‘log’)status=fseek(fid,pChannelAdr(i)+160*nSegNum+1024,‘bof’);data=fread(fid,nAllDataLength,‘short’);endsta=fclose(fid);(2)数据处理与图形绘制利用MATLAB的图形用户接口,通过编程可以很方便地构建数据采集与分析的用户交互界面。

基于MATLAB的数据实时采集与处理的实现

基于MATLAB的数据实时采集与处理的实现

0.引言MATLAB/SIMULINK是现在流行的仿真软件。

MATLAB集数学计算结果可视化和编程于一体,能够方便地进行科学计算和大量工程运算的数学软件;SIMULINK是MATLAB的常用组件,它是基于MATLAB的语言环境下实现动态装置建模,仿真和分析的一个集成环境,支持连续、离散及两者混合的线性和非线性装置,也支持具有多种采样速率的多速率装置,被广泛的用于控制系统设计和系统仿真等诸多领域。

但是MATLAB不能直接对硬件进行读写操作,从而影响了在控制系统仿真上的应用范围。

MATLAB提供了众多外部函数接口,本文从中选择MEX文件接口作为MATLAB对外界进行读写的通道,首先对USBCAN接口卡进行设计,接下来以这个接口卡为通道,实现了MATLAB对于硬件的访问。

1.USB-CAN转接卡的设计首先对于USBCAN转接卡进行设计,以便于设计出的转接卡能作为通信通道,让MATLAB能够通过USBCAN转换模块采集CAN总线上的数据,然后进行仿真。

在基于CAN总线的控制系统中,作为下层网络的CAN总线与计算机之间的通信以往是通过基于RS232接口、PC机上的ISA总线和PCI总线的通信适配卡来完成的。

这些种类的转接卡有传输速率较慢,设计复杂和不便于扩展等缺点。

本课题设计的CAN-USB转接卡的功能是:采集CAN总线上的数据,通过USB总线和上位控制站之间进行数据传输。

在通讯方面,一方面要满足CAN的协议标准,实现开放性,互操作性,在高速通信的情况下做到拥有较好的抗干扰性能;另一方面,转接卡兼容USB1.1总线,转接卡可以通过USB连接到PC机。

其主要设计参数如下:数据传输速率:波特率在5Kbit/s~1Mbit/s范围内:USB总线标准:满足USB1.1协议的标准USB设备A/B插座CAN总线接口:DB9针型插座,符合DeviceNET和CANopen标准CAN协议:支持CAN2.0B协议(兼容CAN2.0A协议)供电方式:USB总线供电(+5V)或者使用外接电源(+9V~+25V,400mA)运行环境:WindowsXP转接卡的方案设计的思想是在已经存在的CAN总线网络中增加一个数据采集节点,用来采集各个节点发来的的数据,再通过USB总线上传到PC机,进行分析过和存储等操作。

MATLAB串口通信在数据采集中的应用

MATLAB串口通信在数据采集中的应用

MATLAB串口通信在数据采集中的应用
赵云鹏
【期刊名称】《微计算机信息》
【年(卷),期】2006(022)001
【摘要】文章在介绍MATLAB串口通信技术的基础上,以ANALOG公司的
ADμC812作为数据采集系统的微处理器,通过计算机的RS-232串口将数据采集系统与计算机组成为一个具有极强数据处理能力的系统.利用MATLAB6.X自带的通信类(SERIAL)和GUI编程技术,方便地开发出通信与数据采集软件,通过人机界面能够完成对数据采集系统的控制与通信,而且系统软硬件的实现方法比较简单,具有一定的实用性.
【总页数】2页(P111-112)
【作者】赵云鹏
【作者单位】300450,天津塘沽海军工程大学节能技术研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】TP274
【相关文献】
1.Matlab在计算机数据采集系统中的应用 [J], 王坤
2.基于MATLAB的PCI数据采集在过程控制系统中的应用研究 [J], 张秀峰;毛先萍;阿米妮古丽
3.Matlab在计算机数据采集系统中的应用 [J], 王坤
4.MATLAB串口通信在数据采集中的应用 [J], 赵云鹏
5.基于MATLAB的数据采集模块在自动控制原理实验中的应用 [J], 张丹;宫蕾因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

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改系统的参数, 既不需要昂贵的编程器, 也不需打开 机壳插拨芯片, 只需将一条电缆连接到计算机的
1 MATLAB 串 口 通 信 技 术
对于 WINDOWS 系统而言 , 硬件系统的 驱动程序 有着十分严格的规范, 可以用 C 或汇编语言进行开 发 , 而 MATLAB 本身是一 个 跨 平 台 的 软 件 , 并 不 具 备 直接访问硬件的能力。即使安装了驱动程序并能正常 工作的硬件设备 , MATLAB 也没有统 一的形式对 其进 行 访 问 。 对 于 系 统 的 串 口 , 在 MATLAB6.X 中 以 类 当用指令建立了一个串 ( SERIAL) 的形式提供了支持。 口对象 ( 句柄 ) 以后 , 对串口的硬件操作可以文件操作 的软件形式来完成 , 方法比较简单。常用的串口操 作 命令及其含 义如下表 (1)所 示 , 这些命令 既可在 MAT- LAB 命令 窗口实现 , 也 可以 M 文件的 形式出现 , 使 用 赵云鹏 : 工程师

COM1 或 COM2 即可。另外该转换器还支持看门狗定 时器、 电源监视器及 ADC 的 DMA 等功能 , 可编程的 I/ SPI 、 I2C, 价 格 也 比 O 口具 有三种类型 的串口 UART、
较便宜 , 是一种理想的转换器。系统的硬件组成图 ( 略 可向作者索取 ) 。
表 1 MATLAB 串口操作命令表
MATLAB具有超强的数据处理能力 , 被广泛的应
用于信号处理、 自动控制等领域, 而且它的图形用户 界面编程 技术 ( GUIDE ) 简单易学 , 即使非专业 人员也 能编制出界面友好、 功能强大的应用程序 。对于一般 的微转换器, 实现数据的采集过程较为简单, 但要对 采集的结果进行快速的实时处理就比较困难 , 因为 绝 大多数 MCU 只提供简单的 8 位无符号数的四则运算 指令系统, 对于有符号数的乘方、 开方等运算软件实 现起来比较困难。 本文介绍利用 MATLAB 的串口通信 技术实现数据采集系统与 PC 机的通信 , 使采集系统 的数据获得快速、 准确的处理 , 而且实现方法简单 , 有 一定的实用性。

(接第 261 页) Author s Affiliation : Jin,Liang : Men , 1980.11.11, Pos- tgraduate , Research direction : Control and Command System Simulation;Yang,Lujing : Woman , 1966.3.22 , Associate Professor , Tutor ( 430033 湖 北 武 汉 海 军 工 程 大 学 ) 金 亮 杨 露 菁
3 应用程序的软件流程图
PC 机与单片机的 串口通信技 术可以说已 经 比 较
成熟 , 但在工程实际中应用较多的是 VC、 VB 通信 控 件 , 一般人员开发具有一定的困难。本文的 PC 机应用
[1]先锋工作室 . 单片机程序设计实例 [M]. 清华大学出版社 . 2003.1 [2]何英 , 何强 .MATLAB 扩展编程 [M]. 清华大学出版社 .2003 [3]李刚 .[M].ADuC8XX 使用指南。北京航空航天大学出版社 . [4]王 长 利 , 全 厚 德 . 基 于 数 据 库 的 通 信 设 备 自 动 测 试 系 统 设 计 [ J] . 微 计 算机信息 , 2005 , 1:69- 71
罗 兵 池晓春
是 OOH? Y
发送的测量次数及键值 发累加校验和
Y 发 EEH
(Naval Univer sity of Engineer ing, Hubei ,Wuhan, 430033,China) J in,Liang Yang,Lujing Luo,Bing Chi,Xiaochun
作者简介 :赵云鹏 , 男 , 1974 年 3 生 , 汉 族 , 检测技术 与 自动化装置方向的研究生 , 现为海军工程大学 节能技 术研究中心工程师 , 从事自动化装置的研究 与教学。
技 术 创 新
Email: zyp5699@yahoo.com.cn 程 序 是 运 用 MATLAB 的 类 ( SERIAL) 和 M 语 言 开 发 , Author br ief intr oduction:Zhao Yunpeng, male, born 辅以 MATLAB 的 GUIDE 工具箱 , 程序开发相对简单。 in March 1974, Han, Received his master degree from 单片机的程序应用 MCS— 51 汇编 , 只需在程序的第一 Tianjin University of Science and Technology in 2005. 行加 ¥MOD812 标识符即可。整个传输过程是 : 由单片 Now he is an engineer of Research Center of Energy 机发送握手 信号 , PC 机接到 握手信号后 发应答信号 , Conservation Technology Navy University of Engineer- ing. His work interests include teaching and research. 并准备接收信号 , 单片机接收到应答信号后准备发 送 数据, 并说明通信过程挂钩成功, 总的测量次数和键 (300450 天津塘沽海军 工程大学 节 能 技 术 研 究 中 心 ) 赵云鹏 值作为第 0 组发送, 发送完毕累加校验和, 发现传输 错误时重发 , 程序的流程图如图 1 所示 (Resear ch Center of Ener gy Conser vation Technol- ogy Navy Univer sity of Engineer ing TianJ in Tang- 开始 开始 Gu,300450)Zhao,YunPeng 联系方式 :(300450 天 津 塘 沽 河 北 路 1 号 节 能 技 术 研 T1及串行口初始化, 设置波特率 线路状态初始化, 设置波特率 究中心) 赵云鹏
数采与监测
文章编号 :1008- 0570(2006)01- 1- 0111- 02
MATLAB串口通信在数据采集中的应用
Ap p lica tio n o f Ma tla b S e ria l Co m m u n ica tio n in Da ta Acq u is itio n S ys te m
9600 S S !" S #$%& ’()!* S +,%& -./0 S 12/0 S
S SERIAL \COM1\,\BaudRate\,9600 SET(S) FOPEN(S) FSCANF(S) FPRINTF(S) FCLOSE(S) DELETE(S)
Abstr act: The paper introduces serial port communication technology of Matlab firstly and use Analog`s ADuC812 as the MCU of the data acquisition system. Linking the data acquisition system and computer through the computer`s RS- 232 serial port, a system with great data processing capability is formed. Using the communication class and GUI with Matlab, the author developed the software of communication and data acquisition easily. The software can realize control of communication and data acquisition .As a hole, the da- ta acquisition system designed by the author is simple and practical. Keywor d: Matlab, Ser ial communication, Data acquisition, Fast pr ocessing
N 发送寄存器空? N 接收缓冲器空? Y 接收握手信号 ( FFH) 是 FFH? Y N N 发送缓冲器空? Y 发应答信号 ( OOH)
接收测量次数及键值
发送缓 冲器空?
(投稿日期 :2005.7.1) (修稿日期 :2005.7.16)
Y 挂钩次数 -1 发握手信号 ( FFH) Y 接收寄存器空? N 接收应答信号 N
(天津塘沽海军工程大学 )赵 云 鹏
Z hao ,Y unP eng
摘要 : 文 章 在 介 绍 MATLAB 串 口 通 信 技 术 的 基 础 上 , 以 ANALOG 公 司 的 ADμ C812 作 为 数 据 采 集 系 统 的 微 处 理 器 , 通 过 计 算 机 的 RS- 232 串 口 将 数 据 采 集 系 统 与 计 算 机 组 成 为 一 个 具 有 极 强 数 据 处 理 能 力 的 系 统 。 利 用 MATLAB6.X 自 带 的 通 信 类 ( SERIAL ) 和 GUI 编 程 技 术 , 方 便 地 开 发 出 通 信 与 数 据 采 集 软 件 , 通 过 人 机 界 面 能 够 完 成 对 数 据 采 集 系 统 的 控 制 与 通 信 , 而 且系统软硬件的实现方法比较简单, 具有一定的实用性。 关键词 : MATLAB; 串口通信 ; 数据采集 ; 快速处理 中图分类号 : TP274 文献标识码 : B
起来十分方便。
2 数 据 采 集 系 统 与 PC 机 通 信 的 硬
件电路
为了简化系统的硬件设计 , 数据采集系 统的微转 换器选用 AD 公司 的全集成芯 片 ADuC812 , 该芯片包 含有 12 位高性能的自校准 8 通道 ADC, 两个 12 位的
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