基于LabVIEW的数据采集系统的设计与实现
基于LabVIEW的数据采集与控制系统设计与开发
基于LabVIEW的数据采集与控制系统设计与开发LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一款由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的图形化编程环境。
它被广泛应用于各个领域的数据采集与控制系统设计与开发，因其灵活性和易用性而备受青睐。
本文将讨论基于LabVIEW的数据采集与控制系统的设计与开发，以及其在实际应用中的重要性和多样化的应用场景。
一、LabVIEW的基本原理与特点LabVIEW是一种基于图形编程的系统设计工具，通过将各种可观测现象抽象为虚拟仪器在计算机上进行模拟，实现对数据的采集、分析和控制。
LabVIEW以图形化的方式展示程序结构，用户可以通过简单拖拽的方式连接各个模块，形成完整的功能系统。
对于初学者来说，LabVIEW提供了友好的界面和直观的图形表示方法，降低了学习曲线的陡度，使得使用者可以更快入门。
二、基于LabVIEW的数据采集系统设计与开发1. 系统需求分析与设计：在设计数据采集系统前，首先需要对系统的需求进行分析和明确。
这包括所需采集的数据类型、所需处理的数据量、采样速率等。
根据需求分析的结果，可以制定系统的整体架构，并选择合适的硬件和传感器。
2. 硬件选择与配置：基于LabVIEW的数据采集与控制系统可以与各种硬件设备进行交互。
根据系统的需求，选择适当的采集卡、传感器和执行器等硬件设备，并进行相应的配置。
LabVIEW提供了丰富的硬件驱动和接口，使得用户可以方便地与各种硬件设备进行通信。
3. 界面设计与开发：LabVIEW提供了丰富的用户界面设计工具，可以根据系统需求设计出直观、美观的界面。
通过界面，用户可以实时观察到采集到的数据，进行参数设置和控制操作。
设计界面时，需要考虑用户操作的便捷性和实时性，使得系统在使用过程中更加友好和高效。
4. 数据采集与处理：通过LabVIEW的数据采集模块，可以实时获取传感器采集的数据。
基于LabView远程数据采集与传输系统的设计与实现
．．．— —
图１ 数据采集程序框 图
图 ２数据发送 流程序框图 ４２客户端的设计 ． 客户端主要完成数据接收 ， 并提供接 口用于数据的相关后续处理。 其流程为： 设置客户端链接地址， 连接参数 ； 检测网络连接情况及状 态； 读取数据 ； 标度变换及将数据存储在 Ｅ ｃｌ ｘｅ 中。图 ３ 是接收端数据和标 度转换程序框图。
２ Ｌ ｂ ｅ 介 绍 、 ａ Ｖｉ ｗ
Ｌｂ ｉ ａ Ｖｅ ｗ的程序由前面板 （ ｏｔ ｎ ） ｆ ｎ ａｅ 和流程图 （ｌ ｋ ｉ ｒ ｐ １ ｂ ｃｄ ｇ ｍ） 部 ｏ ａａ 分组成 ， 整个程序是基于多线程 的设计 ， 前面板和流程图各 占 一个线 用 程。前面板是 Ｌ ｂ ｉ ａＶｅ ｗ程序 的图形用户接 口， 此接 口集成了用 户输 入 ， 并显示程序的输出 ， 相当于传统仪器的面板 。 流程图包含虚拟仪器程序 的图形 化源代码 ， 编程控制 和定义在前 面板上的输人和输 出功能。 在虚 拟仪器设计 中， 从控制模板 中选取所需的控制及 显示对象 构建 出仪器 的操作 面板 ；在功能模板 中选取适当的功能模块 并进行必要 的连接与 设置 ， 制作控制流程 图， 完成所设计 仪器 应具有的功能 ， 程序的模块化 与层 次化更为直观。 ３ Ｄ ｔ ｏ ｋ ｔ 、 ａａｓ ｃ ｅ 技术 Ｄ ｔｓｃ ｅ 与 ｗｗＷ 浏 览 器 一 样 通 过 Ｕ Ｌ来 定 义．ａａｏｋｔ ａａ ｏｋｔ Ｒ Ｄ ｔＳｃｅ 数据源和数据 目 的地 ， 这些数据资源可以是 Ｄ Ｔ ，Ｐ ， ｌ ， ｉ 等形 Ｓ Ｐ Ｃ ｇ＇ Ｆ ｅ Ｏ Ｐ ｌ 式。其 中 Ｄ Ｔ ａ Ｓ ｋｔ ｒ ｓ ｒ ｒ ｏ １是 Ｄ ｔ ｏｋｔ Ｓ Ｐｆ ｔ ｏ ｅ Ｔａ ｆ ｏ ｃ ） ａ Ｓ ｅ 专用 于运行 Ｄ ａｃ ｎ ｅ Ｐ ｔ ｏ ａｃ Ｄ ｔ ｏｋｔ ａ Ｓｃ ｅ服务器进行数据读写的协仪 ， Ｄ ｔ ｏｋｔ ａ 在 ａ Ｓ ｅ 传输 中主要 使用 ａｃ Ｄ Ｔ 进行数据源和数据 目的地 的连接。 ＳＰ Ｄ ｔＳｃｅ 由 Ｄ ｔ ｏｋ ａ ｏｋｔ ａ ａａ ｃ ｅ函数 ， ｔ ｏｋｔ ｅｅＭａａｅ，ａ Ｓｃｅ Ｓ Ｄａ Ｓ ｅ Ｓ ｖｒ ｎｇｒ ｔ ｏ ｋｔ ａｃ Ｄａ Ｓｖｒ ｅｅ 组成。其中 Ｄ ｔ ｏｋｔ ｅｅＭａ ａｅ 主要 功能是创建用户组和数 ａ Ｓ ｅ Ｓｖｒ ｎｇ ｒ ａｃ 据项； Ｄ ｔ ｏｋ ｔｅｅ 进行配置； 对 ａ Ｓ ｅ ｖｒ ａｃ Ｓ 设置用户创建数据项和读写数据项 的权 限 ， 增加 网络安 全性； 也可以对多用户读写进行选择 。Ｄ ｔ ｏｋ ｔ ａ Ｓ ｃｅ ａ Ｓ ｖ 主要功能为用户解决 网络通信 问题 ， ｅｅ ｒ 根据 Ｄ ｔ ｏｋｔ ｅｅ ａａｅ ａ Ｓ ｅＳｖｒ ｎｇｒ ａｃ Ｍ 创建的用户组和设定的相应访 问权限同客户程序进行通信 。 Ｄ ｔ ｏｋｔ ａ Ｓ ｃｅ传输 的数据本身包含很小的头文件 。因此， ａ 数据传输 速 度快， 于网络数据动态传输 。 适 本文利用 Ｄ ｔ ｏｋｔ ａ Ｓｃｅ 实现各数据采集点与处 理主机 的连接。 ａ ４ Ｌ ｂ ｉｗ中 Ｄ ｔ ｏ ｋ ｔ 、ａ ｖ ｅ ａａｓ ｃｅ 传输的实现 系统 网络模式一般有两种： ／（ ＣＳ 客户机 ， 服务器式 ） Ｂｓ 浏览器 和 ，（ ／ 服务器） 模式。本文设计上采用 Ｃ 通信模式 ， Ｉ ／ Ｓ Ｖ 程序分成两部分 ： 工 作于客户端模式上的计算机 ， 完成数据接收 ， 并提供接 口用 于数据 的相 关后续处理 ； 于服务器端模式计算机 ， 工作 实现数据采集和发送。 系统的硬件组成 ： 计算机 、 数据采集 卡、 传感器 、 信号调理器等 。论 文中采用数据采集卡是美国国家仪 器公司的 Ｕ Ｂ ６ ０ 采集卡 ，传感 Ｓ 一０９ 器是热 电偶温度传感器和信号调理器是 Ｈ — ＷＢ型温度变送器 。 ＢＳ ４１ ． 服务器端 的设计 服 务器端 主要 是 实现 数据 的采 集和 数据 的传 输 。数 据 采集 是 Ｌｂ ｉ ａ Ｖｅ ｗ的核心技术之一 ， 本文采用的 ＤＡ ｍ Ｐ 来实现数据的采集。 Ｑ ｘＡ Ｉ 系统采用输人方式是单端输 入、 采样频率 ２ Ｈ 。其采集子程序如 图 ｌ Ｋ Ｚ 所示 。 采集 的数据经过全局变量将数据传送 给数据发送端程序 。 其数据
基于LabVIEW的多功能数据采集系统的设计与实现
旅 穹
（ 天津 工业 大学 电子 与信 息工程 学院 ， 天津
簧伟 圭
郝 岩
３ ０ ０ ３ ８ ７ ； 天 津 大学精 密仪 器与光 电子 工程 学院 ， 天津 ３ ０ ０ ０ ７ ２ ）
摘
要 ：在数 据采集 系统 中 ， 数 据处理 的稳 定性 和多样 性 十分重要 ， 为 了达 到数据 采集 多功 能分析 的要 求 。 对以 Ｌ ａ ｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ 为 开发平 台
０ 引言
随着计算机技术 的飞速 发展 ． 多 通道数 据采集 系 统也在发生着 巨大 的变化 。传统的数据采集 系统 由于 存储器容量小 、 主频低 、 片 内外设 资源有 限及 图像显示 信息量少 ， 无法满足实时处理和多通道采集等要求Ｈ ］ 。 在上位机方面 ， 以往 的软件开发串行通信编程 较复杂 ，
的采集 系统进 行 了研究 。系统 对采集 数值 进行输 出计 算和 对传感 器 进行 零 点漂 移 校 正 ， 并 对 采 集数 据 进行 波 形 回放 ， 对 需 要 的输 出 波 行进行 曲线 拟合 。试验 表 明 ， 系统 能够达 到 多功能分 析 的要求 ， 良好 的人 机交互 界面 更加 方便 了实 际应用 。 关 键词 ：Ｌ ａ ｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ 虚拟 仪器 数 据采集 串 口通信 嵌 入式 Ａ Ｒ Ｍ
可用 于界面设计 的控 件类型 较少 ． 难 以满足 开发者 在
的实用性和实 时处理 能力 ， 丰 富了图形显示 效果 ， 拓宽
了适 用 范 围 。
１ 系统 整体 结构 设计
基于 Ｌ ａ ｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ 的数据采 集 系统 由软 硬件 两部 分
组成 。 即下位机 数 据采 集 器和 基 于 Ｌ ａ ｂ Ｖ Ｉ Ｅ Ｗ ２ ０ ｌ ｌ开
基于LabVIEW的无线数据采集系统设计
无 线 数 据采 集 系 统设 计 如 图 １ 示 ， 部 分方 案 如 图 ２ 所 各 。其 中终 端节 点 和 路 由节 点 采 用 Ａ ８Ｓ ２单 片 机 ． 以 在 系 统 下 载 ３２路 由节 点 Ｔ９５ 可 ． 程 序 （Ｓ ）应 用 简单 方 便 ， 本 低 廉 ， 外 ， 过 添 加 ＡＤ转 换 ＩＰ ， 成 此 通 ／ 路 由节 点 完 成数 据 的中 转 ．包 括 向终 端 节 点 发送 控 制 命 令 器 可 以实 现 对模 拟 量 数据 的采 集 ．没有 采 集 数 据 的 时 候 可 以进 和从 终 端 节 点接 受 数 据 ．以及 根 据 汇 聚 节 点 控 制命 令 向汇 聚 节 点 发 送 数 据 等 。该 类 节 点数 据 发 送 的数 据 帧 格 式 如下 ： 入休 眠 状 态 。 省 功耗 『 节 ｌ 】 。
【 关鼍词】 Ｔ ９ ５ ；Ｐ ２ １ ；ａＶ Ｅ 串口 ：Ａ ８Ｓ ２ Ｌ Ｃ １４ Ｌｂ Ｉ Ｗ；
１ 引 言 ．
３节 点 程序 设 计 ．
目前 基 于 单 片 机 的 数 据 采 集 系 统存 在 数据 传 输 接 线 负 杂 ． ３１终 端 节点 ． 可 靠 性差 ． 据 存 储 难 等方 面 的 问题 。 文提 出基 于单 片机 的 无 数 本 终 端 节点 完 成模 拟量 的采 集 、 件 滤 波 和数 据 发 送 。 软 以及 接 线 数 据采 集 系 统 ． Ｐ 与 ｃ进 行 通 讯 ， 仅 能够 实现 数 据 的无 线传 受 路 由节 点 传 来 的采 集 控 制 信 号 。该 类 节 点 在 接 收 到路 由节 点 不 输 。 能 将 采 集数 据 实 时存 储 到 Ｐ 也 Ｃ机 ， 决 了单 片机 系统 存 储 的 匹配 信 号 后 ， 路 由节 点 发 送数 据 ， 据 帧格 式 如 下 ： 解 往 数
LabVIEW数据采集系统的设计与实现
随着计算机技术的迅速发展，虚拟仪器正逐渐成为测试领域的发展方向。
虚拟仪器的概念是由美国ＮＩ公司提出来的，是指在通用的计算机平台上，用户根据自己的需求定义和设计具有测试功能的仪器系统，即虚拟仪器是由用户利用一些基本硬件及软件编程技术组成的各种各样的仪器系统。
虚拟仪器的三大主要功能是：数据采集；数据测试和分析；结果输出显示。
数据采集是一切测试测量过程的第一步。
本数据采集系统就是一个虚拟仪器系统，它的任务主要是实现对燃料电池汽车上锂动力电池组电压电流的采集。
由于电压和电流的范围很大（电压３００多伏特，电流±１００多安培），因此需要外接信号调理电路，使信号变换到数据采集设备的输入范围之内。
电压采用电阻分压，比例为１：１００；电流采用霍耳传感器（１：２０００），输出是电流信号，而且输出信号较弱，因而接入一个４０（３）单通道最高采样速率达１．２５ＭＳ／ｓ，多通道时最高１ＭＳ／ｓ（时分复用）；（４）电压范围最大为±１０Ｖ（可编程）；（５）板上自带４０９６字内存（ＦＩＦＯ）等。
操作系统支持Ｗｉｎｄｏｗｓ２０００和ＸＰ等操作系统，软件平台推荐使用ＬａｂＶＩＥＷ、ＬａｂＷｉｎｄｏｗｓ／ＣＶＩ和Ｍｅａｓｕ－ｒｅｍｅｎｔＳｔｕｄｉｏ，也可使用ＶＢ、ＶＣ＋＋等软件。
需要提及的是ＵＳＢ６２５１不再支持传统的ＮＩ－ＤＡＱ，只支持ＮＩ－ＤＡＱｍｘ驱动程序。
２．２ＬａｂＶＩＥＷ简介ＬａｂＶＩＥＷ是目前较为成功、应用广泛的虚拟仪器软件开发环境，ＬａｂＶＩＥＷ（ＬａｂｏｒａｔｏｒｙＶｉｒｔｕａｌＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＷｏｒｋｂｅｎｃｈ，实验室虚拟仪器工作平台）是ＮＩ公司在１９８６年首次推出的，最新版本为ＬａｂＶＩＥＷ８．２。
它是一个高效的图形化程序设计环境，结合了简单易用的图形式开发环境与灵活强大的Ｇ编程语言；提供了一个直觉式的环境，与测量紧密结合，在这个平台上，各种领域的专业工程师和科学家们通过定义和连接代表各种功能模块的图标来方便迅速地建立高水平的应用程序；支持多种系统平台，在任何一个平台上开发的ＬａｂＶＩＥＷ应用程序可直接移植到其它平台上。
《2024年基于LabVIEW并行通信的数据采集与处理系统研究》范文
《基于LabVIEW并行通信的数据采集与处理系统研究》篇一一、引言随着信息技术的飞速发展，数据采集与处理系统的性能与效率在各个领域均有着迫切的需求。
尤其是在工业控制、生产制造以及自动化技术等方向，高效率、高准确性的数据采集与处理显得尤为重要。
本文旨在研究基于LabVIEW的并行通信技术，以实现高效、稳定的数据采集与处理系统。
二、LabVIEW并行通信技术概述LabVIEW是一种基于图形化编程的语言，具有直观、易学、易用的特点，广泛应用于数据采集、仪器控制、自动化测试等领域。
而并行通信技术则是一种通过多线程或多核处理器同时处理多个任务的技术，能够显著提高数据处理的速度和效率。
将两者结合起来，可以实现基于LabVIEW的并行通信的数据采集与处理系统。
三、系统设计与实现（一）硬件设计本系统主要涉及到的硬件设备包括传感器、数据采集卡、工控机等。
传感器负责实时监测和采集现场数据，数据采集卡则负责将传感器采集的数据传输到工控机中。
此外，为了实现并行通信，还需要使用多核处理器或多线程技术来同时处理多个任务。
（二）软件设计在软件设计方面，主要采用LabVIEW图形化编程语言进行开发。
首先，通过编写相应的VI（虚拟仪器）来对传感器进行配置和数据采集。
其次，利用LabVIEW的并行计算技术，对采集到的数据进行并行处理和分析。
最后，将处理结果通过界面展示给用户。
（三）系统实现在实现过程中，需要首先搭建好硬件平台，包括传感器、数据采集卡、工控机等设备的连接和配置。
然后，根据需求编写相应的VI，实现数据的采集、处理和展示。
在编写VI时，需要充分利用LabVIEW的并行计算技术，以实现高效的数据处理。
此外，还需要对系统进行调试和优化，以确保其稳定性和准确性。
四、系统性能分析（一）数据处理速度通过采用并行通信技术，本系统能够同时处理多个任务，显著提高了数据处理的速度。
与传统的串行通信相比，本系统的数据处理速度有了显著的提升。
《2024年基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统设计》范文
《基于单片机和LabVIEW的多路数据采集系统设计》篇一一、引言随着现代工业自动化和智能化的发展，多路数据采集系统在各种应用领域中发挥着越来越重要的作用。
为了满足高精度、高效率的数据采集需求，本文提出了一种基于单片机和LabVIEW 的多路数据采集系统设计。
该系统不仅具备多路数据同时采集和处理的能力，而且具有良好的实时性和可扩展性。
二、系统设计概述本系统以单片机作为核心控制器，通过多路传感器实现对多种数据的实时采集。
同时，利用LabVIEW软件进行上位机界面设计和数据处理。
系统设计主要包括硬件设计和软件设计两部分。
三、硬件设计1. 单片机选择：选用性能稳定、处理速度快、功耗低的单片机作为核心控制器。
单片机应具备多路ADC（模数转换器）接口，以便于连接多种传感器。
2. 传感器选择：根据实际需求选择合适的传感器，如温度传感器、湿度传感器、压力传感器等。
传感器应具备高精度、低噪声、快速响应等特点。
3. 数据采集电路：设计多路数据采集电路，将传感器输出的信号转换为单片机可处理的数字信号。
4. 通信接口：设计单片机与上位机之间的通信接口，如USB、串口等，以便于数据的传输和处理。
四、软件设计1. LabVIEW界面设计：利用LabVIEW软件进行上位机界面设计，包括数据采集、数据处理、数据存储等功能。
界面应具备友好的操作界面和丰富的功能选项。
2. 数据处理算法：设计合适的数据处理算法，如滤波、放大、计算等，以提高数据的准确性和可靠性。
3. 通信协议：制定单片机与上位机之间的通信协议，确保数据的准确传输和实时性。
4. 系统调试与优化：对系统进行调试和优化，确保系统的稳定性和可靠性。
五、系统实现1. 硬件连接：将单片机与传感器、通信接口等硬件设备连接起来，形成完整的数据采集系统。
2. 软件编程：编写单片机和上位机的程序，实现数据的实时采集、处理和传输。
3. 系统测试：对系统进行测试，包括功能测试、性能测试和稳定性测试等，确保系统满足设计要求。
LabVIEW数据采集与处理利用LabVIEW实现高效数据处理
LabVIEW数据采集与处理利用LabVIEW实现高效数据处理LabVIEW数据采集与处理LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是一款图形化编程环境，可广泛应用于各种控制、测量和测试领域。
在实验室和工业自动化系统中，数据采集和处理是其中重要的环节之一。
本文将介绍如何利用LabVIEW实现高效的数据采集与处理。
一、数据采集LabVIEW提供了丰富的数据采集工具和函数，使得数据采集过程变得简单和高效。
以下是一个基本的LabVIEW数据采集流程：1. 硬件连接：将传感器、仪器或其他采集设备连接到计算机。
LabVIEW支持各种硬件接口，如PCIe、USB等。
2. 创建VI（Virtual Instrument）：在LabVIEW中创建一个VI，即虚拟仪器。
VI由一组图形化程序组成，可以自定义界面和功能。
3. 配置数据采集设备：在VI中使用LabVIEW提供的硬件配置工具，选择合适的采集设备和参数，如采样率、通道数等。
4. 编程采集逻辑：使用LabVIEW的图形化编程语言G语言，编写数据采集逻辑。
可以通过拖拽函数块、连接线等方式完成。
5. 运行VI：运行VI，开始进行数据采集。
LabVIEW将实时地从采集设备读取数据，并通过显示面板或输出文件进行展示。
通过以上步骤，我们可以完成数据的实时采集。
接下来，需要对采集到的数据进行处理和分析。
二、数据处理LabVIEW提供了强大的数据处理功能，可以进行数学运算、滤波、傅里叶变换等操作。
以下是一些常用的数据处理方法：1. 基本运算：LabVIEW提供了丰富的数学函数和运算符，可以进行加减乘除、幂运算、取模、比较等操作。
通过这些操作，我们可以对采集到的数据进行基本的数值分析。
2. 滤波处理：在许多应用中，由于噪声和干扰的存在，需要对数据进行滤波处理。
LabVIEW提供了各种滤波函数和工具，如低通滤波、高通滤波、带通滤波等。
基于NI-myDAQ的数据采集系统的设计
江苏科技大学本科毕业设计（论文）学院电子信息学院专业电子信息工程学生姓名赵越班级学号1140302124指导教师张贞凯二零一五年六月江苏科技大学本科毕业论文基于NI myDAQ的数据采集系统的设计Design of data acquisition system based on myDAQ摘要在从前，各种数据采集都是通过人工的方式进行的，所以一直存在很大的局限性，即无法做到对大量的实验数据的分析处理。
随着电子科技的发展,人们可以同时采集大量的信号数据并且通过计算机处理分析这些数据。
虚拟仪器仅是一个程序化的仪器，这种仪器和计算机结合使用，使得人们可以在事先编好的程序下完成对数据的一系列处理分析工作。
本文着重研究了几种典型的基于NI myDAQ的数据采集系统，设计了很多实用的虚拟仪器。
如虚拟数字电压表，它代替了传统的电压表，提高了测量效率和精准度。
连续脉冲序列产生VI，它能够产生任意占空比，任意频率的方波。
在脉冲宽度测量中，可以通过设置计数方式等方便快捷地测量出脉冲序列的宽度。
连续信号采集则是通过DAQmx API 采集信号，执行连续的硬件定时信号采集。
简单的边沿计数VI可以选择计数的方式，方便快捷地统计出一个方波的波峰个数。
同时本文在原有数据采集系统的基础上对部分系统进行升级改进，实现了更加丰富的功能。
关键词：虚拟仪器；LabVIEW；NI myDAQAbstractIn the past, a variety of data acquisition is performed by artificial means, it has a lot of limitations, which can not be done on a large number of experimental data .With the development of electronic technology, people can collect and processing large amounts of signal data and analyze the data through computers .Virtual instrument is only a procedural instrument. It is possible to complete a series of data processing and analysis work in the pre-programmed procedures with the combination of virtual instrument and computers.This paper focuses on some typical data acquisition system based on NI myDAQ and designs many useful virtual instrument. Such as Virtual digital voltmeter, which replaced the traditional voltmeter and improved the efficiency and accuracy. Continuous pulse sequence VI, it can generate a any duty and any frequency square wave. Pulse width measurement can measure the width of the pulse sequence quickly and easily by setting the counting methods. Continuous signal acquisition is to acquire signals by using DAQmx API. Simple Edge Count VI can choose the way of counting, it can count the number of a square wave crest quickly and easily. Meanwhile, based on the original data acquisition system .This paper upgrade part of the system to achieve a richer function.Keywords: Virtual instrument; LabVIEW,; NI myDAQ目录第一章绪论 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2 国内外发展现状 (1)1.3 虚拟仪器 (2)1.3.1 虚拟仪器产生的背景 (2)1.3.2 虚拟仪器的概念 (3)1.3.3 虚拟仪器的开发语言 (3)1.4 本文的主要结构 (4)第二章 DAQ简介 (5)2.1 数据采集卡的硬件简介 (5)2.2 数据采集卡的软件简介 (6)2.3 设置NI myDAQ设备 (6)2.4 本章小结 (10)第三章 LabVIEW简介 (11)3.1 LabVIEW和G语言的概述 (11)3.2 LabVIEW编程环境 (12)3.2.1 启动界面 (13)3.2.2 前面板 (13)3.2.3 程序框图 (14)3.3 浅谈G语言 (16)3.3.1 G 语言简介 (16)3.3.2 G 语言的特色——数据流 (18)3.3.3 G 语言的基本结构 (20)3.4 LabVIEW界面设计 (23)3.5 本章小结 (23)第四章基于NI myDAQ的数据采集系统 (24)4.1 虚拟数字电压表 (24)4.1.1 电压表的前面板布置 (24)4.1.2 电压表的程序框图 (24)4.1.3 测试过程 (25)4.1.4 测试结果 (25)4.2 连续信号采集 (26)4.2.1 程序框图的设计 (26)4.2.2 系统前面板的布置 (26)4.2.3 测试过程 (27)4.2.4 测试结果 (27)4.3 简单的边沿计数 (27)4.3.1 程序框图的设计 (27)4.3.2 系统前面板的布置 (28)4.3.3 测试过程 (28)4.3.4 测试结果 (29)4.4 脉冲宽度测量 (29)4.4.1 程序框图的设计 (29)4.4.2 系统前面板布置 (30)4.4.3 测试过程 (30)4.4.4 测试结果 (31)4.5 连续脉冲序列产生 (31)4.5.1 程序框图的设计 (31)4.5.2 系统前面板的布置 (32)4.5.3 测试过程 (32)4.5.4 测试结果 (33)4.6 本章小结 (33)本文总结 (34)致谢 (35)参考文献 (36)第一章绪论本章主要讲述了基于NI MyDAQ的数据采集系统设计的背景和意义，国内外所设计的数据采集系统的开发现状以及尚未解决的问题，随后简要提及了虚拟仪器的基本知识，最后列出本文的主要结构。
基于LabVIEW的数据采集系统的实现
基于LabVIEW的数据采集系统的实现一、本文概述随着科技的飞速发展，数据采集系统在众多领域如工业自动化、环境监测、医疗设备、科研实验等中发挥着越来越重要的作用。
数据采集系统的主要任务是从各种传感器或设备中收集数据，然后对这些数据进行处理、分析和存储，以供后续使用。
为了实现这些功能，需要一个高效、稳定、易于使用的数据采集软件平台。
LabVIEW （Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）作为一种由美国国家仪器（National Instruments，简称NI）公司开发的图形化编程语言，以其直观易用的界面和强大的数据处理能力，在数据采集领域得到了广泛应用。
本文旨在介绍基于LabVIEW的数据采集系统的设计与实现。
文章将首先介绍LabVIEW的基本概念和特点，然后详细阐述数据采集系统的整体架构、硬件组成和软件设计。
在硬件组成部分，将介绍传感器的选择与连接、数据采集卡的功能与配置等；在软件设计部分，将详细介绍如何利用LabVIEW实现数据采集、数据处理、数据存储以及用户界面设计等。
文章还将讨论系统的性能测试与优化，以及在实际应用中的案例分析。
通过本文的阅读，读者可以对基于LabVIEW的数据采集系统的实现有一个全面而深入的了解，从而为相关领域的研发和应用提供有益的参考。
二、LabVIEW概述LabVIEW（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench）是由美国国家仪器（National Instruments，简称NI）公司开发的一款图形化编程语言，它采用了图形化的代码块，以数据流编程方式实现各种功能的开发。
相较于传统的文本编程语言，如C、C++或Python等，LabVIEW提供了更加直观、易于理解和学习的编程环境，特别适合于工程师和科学家进行数据采集、仪器控制、自动化测试以及数据分析等应用。
利用LabVIEW进行网络数据采集与分析的实践经验
利用LabVIEW进行网络数据采集与分析的实践经验LabVIEW是一款由美国国家仪器公司（National Instruments）开发的图形化编程语言和开发环境。
该软件被广泛应用于各个领域，包括工程控制、仪器仪表、数据采集与分析等。
本文将分享我利用LabVIEW进行网络数据采集与分析的实践经验，并介绍一些相关的技巧和注意事项。
一、概述网络数据采集与分析是指通过网络连接的方式，获取远程设备或传感器所产生的数据，并对这些数据进行处理、监控或分析。
为了实现这个目标，LabVIEW提供了一些强大的功能和工具，使得我们可以轻松地搭建数据采集与分析系统。
二、网络数据采集1. 建立网络连接在LabVIEW中，我们可以通过TCP/IP或UDP等协议建立网络连接。
通过创建Socket或VISA连接，我们可以与远程设备通信并获取数据。
在建立网络连接之前，需要确保目标设备已经正确配置并开启网络服务。
2. 数据传输与接收一旦建立了网络连接，我们就可以开始进行数据传输与接收。
LabVIEW提供了多种方法来处理不同类型的数据，例如字符串、数字、数组等。
我们可以根据实际需求选择适合的数据类型，并通过相应的函数进行读写操作。
3. 数据过滤与控制在进行网络数据采集时，通常会遇到一些无效或冗余的数据。
为了提高数据质量和减少处理的复杂性，我们可以使用LabVIEW的功能来进行数据过滤和控制。
例如，可以设置特定阈值来排除异常数据，或者根据时间戳进行数据的筛选与排序。
三、数据分析与可视化1. 数据处理与分析获取到网络数据后，我们可以利用LabVIEW提供的各种图形化函数和工具对数据进行处理和分析。
例如，可以进行数据滤波、平均化、傅里叶变换等操作，以获取更有价值的信息。
此外，LabVIEW还支持自定义算法的开发，使得数据处理更加灵活和高效。
2. 数据可视化数据可视化是将处理后的数据以图表或图形的形式展示出来，以便更直观地理解和分析数据。
基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发
基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发一、引言数据采集及分析是现代科研、工程和生产过程中至关重要的一环。
随着计算机技术的快速发展和应用的广泛运用，基于LabVIEW的数据采集及分析系统逐渐成为研究者和工程师们的首选工具。
本文将介绍一个过程，并探讨其在实际应用中的优势。
二、系统设计1. 系统架构在LabVIEW中设计数据采集及分析系统时，首先需要明确系统架构。
典型的架构包括前端数据采集、数据传输、数据存储和后端数据处理四个模块。
前端数据采集模块负责从传感器中读取原始数据，数据传输模块将采集到的数据传输到后端处理，数据存储模块将数据保存到本地或远程数据库中，后端数据处理模块负责对数据进行分析、处理和展示。
2. 硬件配置LabVIEW支持多种硬件设备，如传感器、电动机、测量仪器等。
在设计数据采集系统时，需要选择适合的硬件设备和接口，通过LabVIEW提供的工具和组件进行配置和连接。
例如，可以选择NI DAQ卡作为数据采集设备，通过USB或PCIe接口与计算机连接。
3. 软件设计在数据采集及分析系统中，软件设计是至关重要的一步。
LabVIEW提供了丰富的图形化编程工具，使得软件开发变得简单快捷。
通过拖拽组件，配置参数，连接线缆，用户可以将各个模块组装起来。
同时，LabVIEW还支持自定义组件和功能扩展，方便用户根据实际需求进行个性化设计。
三、系统实现1. 数据采集数据采集是数据采集及分析系统的核心功能之一。
在LabVIEW中，可以通过配置输入通道，选择采样率和采样时间等参数，实现实时数据采集。
用户可以在图形界面中监视和记录数据，并根据需要进行实时的绘图、计算和显示。
2. 数据传输在LabVIEW中，可以通过网络或串口等通信方式将采集到的数据传输到后端处理模块。
网络传输可以实现本地与远程的数据传输，串口通信可以连接其他设备并与之进行数据交互。
借助LabVIEW提供的通信工具，实现数据的可靠和高效传输。
基于LabVIEW的数据采集系统设计与实现
统能够有效地对数据进行 采集以及 分析 处理 ， 验证 了系统的有效性。
关键词 ： ａＶ Ｅ ； 据采集 系统 ； Ｌｂ ＩＷ 数 设计 ； 实现 中图分类号 ： Ｐ ９ Ｔ ３１ 文献标识 码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ３ ７ ３ ２ １ ）４ ０ ９ — ２ １０ — ７ Ｘ（０ １０ — １ １０
模块 。这样分层次模块化程序结构不但增加了程序的 可维 护性 ， 也增 加 了程 序 的可读 性 ， 程序 流程 图更 加 使 清晰明了， 同时 也避 免 了大 量 的重 复 编程 Ｔ作 。基 于 Ｌ ｂ ＩＷ 的数 据采 集 系统 软件 部分 功 能模 块 框 图 ， ａＶ Ｅ 如
图２ 示。 所
基 于 Ｌ ｂ ｗ 数 据 采 集 系 统 ａ ＶＩ 的 Ｅ
恼
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１ ． 系统软件 设 计 ２
试成本 ， 但作用是非常有 限的 ， 而使用虚拟仪器则可以 大 大缩 短用 户 软件 的开 发周 期 ， 增加 程序 的可复用 性 ， 从 而 降低 测 控 成 本 ， 且 由于虚 拟 仪 器是 基 于模 块 化 而 软 件 标 准 的开 发 系 统 ， 户 可 以选 择 最合 适 于其 应 用 用 要 求 的任何 测试 硬件 … 。 而 Ｌｂ ＩＷ 作为第一个借助于虚拟面板用户界 ａＶ Ｅ 面 和 方 框 图建 立 虚 拟仪 器 的 图形程 序 设 计 系统 ， 它广 泛 地被 ］业 界 、 二 学术 界 和研究 实 验室 所接 受 ， 被视 为一 个 标 准 的数 据 采 集 仪器 和 仪 器 控制 软 件 － 文 基 于 。本 Ｌ ｂ ＩＷ 开 发 工 具 ， 究 设 计 了一 套数 据 采 集 系 统 ， ａＶ Ｅ 研 实 现 了包括 数 据采 集 、 数据 分析 与数 据处 理 ， 并通 过仿 真 验证 了系统 的功 能 。 １ 基 于 Ｌ ｂ Ｅ 数 据采 集 系统整体 架 构 ａ ＶＩＷ 基 于 Ｌｂ ＩＷ 的数据 采 集系统 ， 图 １ 示 ， ａ ＶＥ 如 所 由硬 件 部 分 和软 件 部 分 组成 。数 据 采集 硬 件 有 多种 形 式 ， 可 根据 具体 应 用场 合选 择相 应 的硬 件资 源 。硬件 驱 动 程 序 为 Ｌｂ Ｅ 中 的数据 采 集 硬件 驱 动程 序 ， 过操 ａＶＩＷ 通 作命令完成与硬件之间的数据传递。用户可 以通过驱 动 程 序 的用 户 接 口 Ｍｅｓｒｍｅｔ Ａ ｔ ｔｎＥ ｐｏｅ ａｕｅ ｎ＆ ｕｏ ｉ ｘｌｒｒ ｍｎ ０ 对 硬 件 进 行 各 种 必 要 的设 置 与 测 试 。Ｌ ｂ Ｉｗ 的数 ａＶ Ｅ 据 采 集 Ｖ 按 Ｍｅｓｒｍ ｎ＆Ａ ｔｍ ｔ ｎＥ ｐｏｅ中 的设 Ｉ ａｕｅ ｅ ｔ ｕｏ ｎｉ ｘ ｌ ｏ ｒ 置 采集 数据 ， 进行 相应 的数 据 分析 与处 理 。 并
基于LabVIEW-的单片机数据采集系统设计与实现
基于LabVIEW 的单片机数据采集系统设计与实现摘要：本文设计了一种基于LabVIEW与STC89C54RD+单片机的数据采集系统。
单片机采集到的数据通过PL2303HX芯片的RS232转USB接口的双向功能，实现了只用一条USB线就可以把采集上的数据传输到LabVIEW中进行显示和存储。
从下位机和上位机两个部分阐述了系统的设计。
1. 引言LabVIEW是美国国家仪器公司（National Instru—ment）开发的一种虚拟仪器平台,它功能强大，提供了丰富的数据采集、分析和存储库函数以及包括DAQ，GPIB,PXI，VXI，RS 232／485在内的各种仪器通信总线标准的所有功能函数.利用LabVIEW设计的数据采集系统，可模拟采集各种信号,但是配备NI公司的数据采集板卡比较贵，在实际开发中可选用单片机小系统对数据进行采集.本系统的数据采集模块由DS18B20温度传感器和STC89C52RD+单片机以及MAX232、PL2303HX组成。
由单片机组成的小系统对温度信号进行采集和转换，然后通过MAX232将单片机的TTL电平转换成RS 232电平，再经过PL2303HX芯片将RS232转换成USB接口信号，实现将数据传送给上位机，在LabVIEW开发平台下,对数据进行各种处理、分析,并对信号进行存储和显示，从而实现了一种在LabVIEW 环境下的单片机温度测试系统.2。
单片机系统的设计根据实际情况，本次设计选用STC89C54RD+单片机。
下位机整体模块如下图1所示。
图1. 整体系统组成框图2。
1。
温度传感器模块本次设计采用的是美国DALLAS 的DS18B20半导体温度传感器，它支持“一线总线"接口，具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配微处理器等优点，可直接将温度转化成串行数字信号供处理器处理。
单片机开发板上的DS18B20 电路接法如图2.1所示.2.2. 单片机处理模块STC89C54RD+是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有 16K 在系统可编程Flash 存储器。
《2024年基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发》范文
《基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发》篇一一、引言随着科技的不断发展，数据采集及分析系统在各个领域的应用越来越广泛。
LabVIEW作为一种强大的软件开发环境，为数据采集及分析系统的开发提供了强有力的支持。
本文将详细介绍基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发过程，包括系统设计、硬件选择、软件实现以及系统测试等方面。
二、系统设计1. 需求分析在系统设计阶段，首先需要进行需求分析。
根据实际应用场景，确定系统需要采集的数据类型、采集频率、数据传输方式等关键要素。
同时，还需要考虑系统的易用性、稳定性和可扩展性。
2. 系统架构设计根据需求分析结果，设计系统的整体架构。
本系统采用模块化设计，主要包括数据采集模块、数据分析模块、数据存储模块、用户交互模块等。
各模块之间通过LabVIEW的通信机制进行数据传输和交互。
三、硬件选择1. 数据采集设备根据系统需求，选择合适的数据采集设备。
常见的数据采集设备包括传感器、数据采集卡等。
在选择时，需要考虑设备的精度、采样频率、接口类型等因素。
2. 硬件连接与驱动开发将数据采集设备与计算机进行连接，并开发相应的硬件驱动。
LabVIEW提供了丰富的硬件驱动开发工具，可以根据具体设备型号和接口类型选择合适的驱动程序。
四、软件实现1. LabVIEW编程环境在LabVIEW编程环境中，使用图形化编程语言（G语言）进行系统开发。
G语言具有直观、易学易用的特点，可以有效提高开发效率。
2. 数据采集模块实现数据采集模块负责从数据采集设备中获取数据。
在LabVIEW 中，可以通过调用硬件驱动程序实现与数据采集设备的通信，从而获取实时数据。
同时，还需要对数据进行预处理，如去噪、滤波等。
3. 数据分析模块实现数据分析模块负责对采集到的数据进行处理和分析。
在LabVIEW中，可以使用内置的数学函数和算法库进行数据处理和分析。
根据具体需求，可以开发各种分析算法和模型，如信号处理、模式识别、机器学习等。
基于LabVIEW的数据采集系统设计—图像采集
基于LabVIEW的数据采集系统设计——图像采集摘要数字图像处理技术的应用越来越广泛，在国防建设、工农业生产、人们的日常生活中，都用到了数字图像处理技术。
图像识别是数字图像处理技术的一个组成部分，在卫星遥感、航拍等领域的应用也比较广泛。
本文主要介绍了在LabVIEW软件下，利用摄像头完成图像的采集和处理的虚拟仪器系统。
通过摄像头完成采集，同时利用LabVIEW在PC机上进行图像处理和显示。
论文首先阐述了数字图像处理技术的发展历史和基本概念，然后分别从硬件、软件两方面详细介绍了图像的数据采集系统的设计方案。
关键词：LabVIEW；图像采集；图像处理Design of Data Acquisition System Based on LabVIEW-- Image AcquisitionAbstractDigital image processing technology is more and more widely used in national defense construction, industrial and agricultural production, and people's daily life. Image recognition is an integral part of digital image processing technology, which is widely used in satellite remote sensing, aerial photography and other fields.This paper mainly introduces the virtual instrument system which uses the camera to complete the image acquisition and processing under the LabVIEW software. At the same time, LabVIEW is used for image processing and display on PC. Firstly, the paper describes the development history and basic concept of digital image processing technology, and then introduces the design scheme of image data acquisition system in detail from hardware and software.Keywords: LabVIEW; image acquisition;image processing目录1 数据采集概述 (2)1.1 数字图像处理技术的发展历史 (2)1.2 国内外现状及技术难题 (4)1.3 本文研究内容 (5)2 图像采集原理及设计 (6)2.1 图像采集原理 (6)2.2 摄像头介绍 (6)2.2.1 硬件的组成 (6)2.2.2 如何选择摄像头 (7)3 图像采集与处理的系统设计 (7)3.1 软件的选择 (7)3.2 图像采集的函数介绍 (7)3.3 图像采集 (8)4 致谢 (20)参考文献 (21)附录 (21)1 数据采集概述1.1 数字图像处理技术的发展历史数字图像处理技术如果想要追究到根源的话可以是相当久了，最早可以推到上世纪50年代，因为计算机的发展才推动了数字图像处理技术的发展。
《2024年基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发》范文
《基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发》篇一一、引言随着信息技术的快速发展，数据采集及分析系统在众多领域的应用越来越广泛。
为了满足高效率、高精度的数据采集与分析需求，本文提出了一种基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发方案。
该系统通过LabVIEW软件平台，实现了数据的实时采集、处理、分析和存储，为相关领域的研究和应用提供了强有力的技术支持。
二、系统概述本系统基于LabVIEW软件平台进行开发，主要包括数据采集模块、数据处理与分析模块以及数据存储与输出模块。
系统通过传感器等设备实时采集数据，经过处理和分析后，将结果以图表等形式输出，并存储在数据库中，以便后续查询和分析。
三、数据采集模块数据采集模块是本系统的核心模块之一，负责从传感器等设备中实时采集数据。
该模块采用了多通道、高精度的数据采集技术，能够同时采集多种类型的数据，如温度、湿度、压力、电压等。
此外，该模块还具有自动校准和误差补偿功能，确保了数据的准确性和可靠性。
四、数据处理与分析模块数据处理与分析模块负责对采集到的数据进行预处理、分析和处理。
该模块采用了先进的信号处理技术和算法，能够对数据进行滤波、去噪、趋势预测等操作。
此外，该模块还支持多种数据分析方法，如统计分析、模式识别等，能够根据用户需求进行定制化开发。
通过该模块的处理和分析，用户可以得到更加准确、全面的数据结果。
五、数据存储与输出模块数据存储与输出模块负责将处理和分析后的数据结果以图表、表格等形式输出，并存储在数据库中。
该模块采用了高效的数据库管理系统，支持海量数据的存储和管理。
此外，该模块还支持多种数据输出格式，如Excel、PDF等，方便用户进行后续分析和应用。
六、系统实现本系统的实现主要涉及硬件和软件两个方面的内容。
硬件方面，需要选用合适的传感器等设备进行数据采集；软件方面，需要采用LabVIEW软件平台进行开发。
在开发过程中，需要遵循软件工程的思想，进行需求分析、系统设计、编码实现、测试和维护等环节。
基于LabVIEW的数据采集与处理技术课程设计
基于LabVIEW的数据采集与处理技术课程设计概述数据采集与处理技术，是现代科学技术的一个重要领域，其应用涵盖了物理、化学、生物、医学等多个方面。
数据采集与处理技术的目的在于，从复杂的数据中提取有用信息，为后续的研究和分析提供基础。
LabVIEW是一款用于科学与工程领域的图形化编程语言，拥有丰富的工具、函数和控件，支持多种采集方式和数据处理算法，被广泛应用于数据采集与处理领域。
本次课程设计将介绍基于LabVIEW的数据采集与处理技术，为学生提供实践操作的机会。
首先，我们将学习如何使用LabVIEW搭建数据采集系统，实现对不同类型数据的采集和处理。
然后，我们将设计一个简单的数据处理算法，并结合实验数据进行验证。
最后，我们将讲解如何使用LabVIEW进行数据可视化，将处理后的数据以图表等形式展示出来。
实验内容实验一、搭建基于LabVIEW的数据采集系统在这个实验中，我们将学习如何使用LabVIEW搭建一个基于传感器的数据采集系统。
具体步骤如下：1.了解不同类型的传感器及其使用方法；2.熟悉LabVIEW界面及基本编程元素；3.使用LabVIEW搭建数据采集系统，包括程序框图设计、传感器配置和数据读取；4.通过实验数据验证数据采集系统的正确性和可靠性。
实验二、设计数据处理算法在这个实验中，我们将设计一个简单的数据处理算法，并使用LabVIEW编程实现。
具体步骤如下：1.了解数据处理的主要算法和方法；2.设计一个简单的数据处理算法，如滤波、平滑、峰值检测等；3.使用LabVIEW编程实现数据处理算法；4.与实验数据进行对比，验证数据处理算法的有效性和可行性。
实验三、数据可视化展示在这个实验中，我们将使用LabVIEW将处理后的数据以图表等形式展示出来。
具体步骤如下：1.了解数据可视化的基本概念和方法；2.使用LabVIEW绘制图表和热力图等；3.将处理后的数据以图表等形式展示出来，便于分析和研究；4.对比不同数据可视化方法的优缺点，提高分析数据的效率。
基于LabVIEW原理数据采集系统的实现和研究
务， 就是采集传感器输 出的模 拟信号并转换成计算机能识别的数字信号 ， 然后送人计算机或相应的信号处理 系统 ，
根据不同需要进行相应 的计算和处理 ， 得出所需的数据 。同时 ， 将计算机将得到的数据进行显示或打印 ， 以便实现 对某些物理量 的监视 ， 中一部分数据还将被控制生产过程 中的计算机控制系统用来控制某些物理量＿ 。 其 １ Ⅱ
后 把 感测 到 的信 号传 给转 换 器 ， 由转 换 器把 物 理信 号 转 换 成 采集 卡可 以采集 的 电压 或 电流 信号 ， 过 调理 电路 经 如采集 卡 的辅 助采集 转 接板 ， 理传 输给 采集卡 ， 调 采集 卡 经过 放大 、 采样保 持 、 Ｄ转换 等 过程 后 发给计 算 机 ， Ａ／ 计 算 机经 过虚拟 仪器 的软 件编程 后把 采集 到的信号 显示 出
中 图分 类 号 ： ２ ４ ２ ＴＰ ７ ． 文献标识码 ： Ａ
Ｌ ｂ Ｅ 是 目前应 用最 广 、 ａ ＶＩ Ｗ 发展最快 、 能最 强大 的 图形化 软件 开发集 成 系统 。Ｌ ｂ Ｅ 使 用“ 见 功 ａ ＶＩ Ｗ 所
即所得 ” 的可视 化技术 建立 人机 界面 ， 有大量 可见 的仪器 控制面 板所 需 的控制对 象 ， 如按 扭 、 图表 、 波 器等 ， 示 用 户还 可 以通 过控制 编辑 器将 现有 的控制对 象修 改成适 合 自己工作 领域 的控 制对象 。基 于 Ｌ ｂ Ｅ 数 据 ａ ＶＩ Ｗ
证 明 ， 拟 数 据 采 集 系 统 实 现 了传 统 采 集 系统 的基 本 功 能 ， 虚 同时 增 强 了系 统 的 灵 活 性 ， 网络 技 术 结 合 进 行 远 程 数 据 采 集 ， 与 充 分 发 挥 了虚 拟 仪 器 的优 势 。 关 键 词 ： ａ Ｖ Ｅ ； 据 采集 ； 拟 仪 器 Ｌ ｂ ＩＷ 数 虚
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基于LabVIEW的数据采集系统的设计与实现李延（陕理工物理系电信专业072班，陕西汉中 723001）指导教师：卢进军[摘要]：利用图形化编程工具LabVIEW和EDA工具Proteus设计了一个温度数据采集仿真系统。
该系统中上位机与下位机通过虚拟串口进行通信，下位机将采集到的现场数据传送到上位机后，上位机即可显示并判断是否超限报警。
设计表明，基于该两种软件建立一个仿真系统可以有效验证项目设计的正确性，从而缩短项目开发时间，降低项目开发成本。
[关键词]：LabVIEW；Proteus；单片机；数据采集；仿真The Design and Realization of Data AcquisitionSystem Based on LabVIEWLiyan（Grade07,Class02,MajorElectronic Information Science and Technology，PhysicsDept.，Shaanxi University of Technology，Hanzhong 723001 Shaanxi）Tutor:LuJinju nAbstract：Use of LabVIEW graphical programming tools and EDA tools Proteus designed a data acquisition simulation system. The system of upper computer and lower computer through a virtual serial communication, the next crew will be collected on-site data to the host computer, the host computer to display and to determine whether the limit alarm. Design showed that the two software based on a simulation system can verify the correctness of the project design to reduce project development time, reduce project development costs.Key words：LabVIEW; Proteus; MCU; data collection; Simulation目录0 引言 (3)1 相关软件简介 (3)1.1 LabVIEW简介 (3)1.2 LabVIEW的开发环境 (3)1.3 Proteus简介 (3)1.4 VISA 简介 (4)1.5 LabVIEW及其调用VISA的条件 (4)2 数据采集系统的设计方案 (4)2.1 数据采集系统设计方案概述 (4)2.1.1 接口技术发展现状 (5)2.1.2 USB接口技术及传感器技术原理简介 (5)2.1.2.1 USB接口发展史 (5)2.1.2.2 USB接口技术简介 (6)2.1.2.3 传感器技术简介 (6)2.2 数据采集系统设计方案论证 (7)2.3 单片机程序流图 (7)3 数据采集系统的设计与实现 (8)3.1 基于LabVIEW的上位机虚拟仪器界面设计 (8)3.2 基于Proteus的下位机单片机系统设计 (9)3.3 联调演示 (9)4 总结 (12)参考文献 (12)附录 (13)0 引言随着计算机技术的迅速发展，虚拟仪器正逐渐成为测试领域的发展方向。
虚拟仪器的概念是由美国NI公司提出来的，是指在通用的计算机平台上，用户根据自己的需求定义和设计具有测试功能的仪器系统，即虚拟仪器是由用户利用一些基本硬件及软件编程技术组成的各种各样的仪器系统。
虚拟仪器的三大主要功能是：数据采集；数据测试和分析；结果输出显示。
数据采集是一切测试测量过程的第一步。
1 相关软件简介1.1 LabVIEW简介LabVIEW是目前较为成功、应用广泛的虚拟仪器软件开发环境，LabVIEW[1]（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench，实验室虚拟仪器工作平台）是NI公司在1986年首次推出的，最新版本为LabVIEW8.6。
它是一个高效的图形化程序设计环境，结合了简单易用的图形式开发环境与灵活强大的G编程语言；提供了一个直觉式的环境，与测量紧密结合，在这个平台上，各种领域的专业工程师和科学家们通过定义和连接代表各种功能模块的图标来方便迅速地建立高水平的应用程序；支持多种系统平台，在任何一个平台上开发的LabVIEW 应用程序可直接移植到其它平台上。
实验室虚拟仪器开发平台的简称LabVIEW，是一种业界领先的工业标准图形化编程工具，它是专门为工程师和科学家而设计的直观图形化编程语言。
它将软件和各种不同的测量仪器硬件及计算机集成在一起，建立虚拟仪器系统，形成用户自定义的解决方案，成为专门数据采集与仪器控制，数据分析和数据表达而设计的图形化编程软件，使创建的程序模块化，易于调试，理解和维护，而且程序编程简单、直观，因此特别适用于数据采集处理系统。
1.2 LabVIEW的开发环境LabVIEW的开发环境分为三部分:前面板(panel)、框图程序(Diagram Programme)和图标/连接端口(Icol/rerminal)。
前面板就是图形化用户界面，用于设置输入数值和输出观察量。
在前面板中，输入量被称为控制（Control），输出量被称为指示（Indicator），他们通过各种图标如按钮、旋钮、开关、图标等出现在前面板上，模拟真实仪器。
框图程序由节点（Node）和数据连线（Wire）组成，它利用图形语言对前面板上的控制对象即输入量和输出量进行控制，节点用来实现函数和功能调用，数据连线表示程序执行过程中的数据流，它定义了程序框图内的数据流向。
图标/连接端口用于把LabVIEW程序定义为一个子程序，从而实现模块化编程，图标是子程序在其他程序框图中被调用的节点表示形式，连接端口则表示节点数据的输入、输出口。
LabVIEW具有3个可移动的图形化工具模板：工具模板（Tool Palette）、控件模板（Controls Palette）和功能模板（Function Palette）。
工具模板提供了用于图形操作的各种工具,比如定位、标注、断电、连线、文字注释等；控件模板提供了前面编辑所需要的图像图标、一些特殊的图形；功能模板则提供了一些基本的数学函数和其他功能函数。
这三个模板是LabVIEW 编程的主要工具。
1.3 Proteus简介Proteus[2]是由英国LabcenterElectronics公司开发的EDA工具软件，是目前世界上较先进完整的嵌入式系统设计和仿真平台。
Proteus与其他单片机仿真软件不同，它不仅能仿真单片机CPU的工作情况，也能仿真单片机外围电路或没有单片机参与的其他电路的工作情况。
可以直接在基于原理图的虚拟原型上编程，并实现软件源码级得实时调试，实时观察运行效果，真正实现了在没有目标原型时就可对系统进行调试、测试和验证，因此在仿真和程序调试时，关心的不再是某些语句执行时单片机寄存器和存储器内容的改变，而是从工程的角度直接看程序运行和电路工作的过程和结果。
这种仿真是将实验和实际工程应用练习在一起，因而大大提高了企业的开发效率，降低了开发风险。
1.4 VISA 简介NI-VISA(Virtual Instrument Software Architecture，以下简称为"VISA")是美国国家仪器NI(National1nstrLlrnent)公司开发的一种用来与各种仪器总线进行通信的高级应用编程接口。
VISA软件是一个综合软件包,不受平台、总线和环境的限制,可用来对USB、GPIB、串口、VXI、PXI和以太网系统进行配置、编程和调试。
VISA是虚拟仪器系统I/O接口软件。
基于自底向上结构模型的VISA创造了一个统一形式的I/O控制函数集。
一方面,对初学者或是简单任务的设计者来说, VISA提供了简单易用的控制函数集,在应用形式上相当简单；另一方面,对复杂系统的组建者来说,VISA提供了非常强大的仪器控制功能与资源管理。
1.5 LabVIEW及其调用VISA的条件LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench)是NI公司开发的一种基于图形程序的编程语言。
用户利用创建和调用子程序的方法编写程序,使创建的程序模块化,而且程序编制简单、直观。
一个LabVIEW程序分为3部分:前面板、框图程序和图标/接线端口。
前面板用于模拟真实仪器的前面板；框图程序是利用图形语言对前面板上的控件对象(分为控制量和指示量两种)进行控制;图标/接线端口用于把LabVlEW程序定义成一个子程序,从而实现模块化编程。
当进行USB通信时,VISA提供了两类函数供LabVIEW调用,USBINSTR设备与USB RAW设备。
USBINSTR设备是符合USBTMC协议的USB设备,可以通过使用USB INSTR类函数控制,通信时无需配置NI-VISA;而USB RAW设备是指除了明确符合USBTMC规格的仪器之外的任何USB设备,通信时要配置NI-VISA。
(1)配置NI-VISA的步骤：1）使用Driver Development wizard(驱动程序开发向导)创建INF文档。
2）安装INF文档，并安装使用INF文档的USB设备。
3）使用NI-VISA Interaction Control(NI-VISA互动控制工具)对设备进行测试，以证实USB 设备已正确安装，并获得USB设备的各属性值。
(2)与NI-VISA相配合的LabVIEW模板中的VI子节点ViOpen，打开并指定VISA resource name的设备的连接。
ViProperty，VISA设备的属性子节点，可以设置端点或传输方式。
ViWrite，向VISA resource name指定的设备写入数据。
Viread，从VISA resource name指定的设备读出数据。
Viclose，结束设备读写并关闭与指定设备的连接。
(3)USB RAW设备读写的操作次序USB RAW设备的读写次序为：打开VISA设备、设定VISA设备的属性节点参数、读写USB RAW、关闭VISA。
2 数据采集系统的设计方案2.1 数据采集系统设计方案概述信号采集是控制过程的关键环节，是系统控制的根本出发点和最终衡量系统控制性能的重要依据。