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基于串行通信的远程数据采集系统设计
《虚拟仪器》课程设计
题 目 基于串行通信的远程数据采集系统设计
学生姓名 董亚
学 号 20091341044
学 院 信息与控制学院
专 业 09测控技术与仪器
二O一 二 年 六 月 六 日
题目:基于串行通信的远程数据采集系统设计
前 言
数据采集,又称数据获取,是利用一种装置,从系统外部采集数据并输入到系统内部的一接口。数据采 集技术广泛引用在各个领域。比如摄像头,麦克风,都是数据采集工具。 被采集数据是已被转换为电讯号的各种物理量,如温度、水位、风速、压力等,可以是模拟量,也可以是数字量。采集一般是采样方式,即隔一定时间对同一点数据重复采集。采集的数据大多是瞬时值,也可是某段时间内的一个特征值。准确的数据量测是数据采集的基础。数据量测方法有接触式和非接触式,检测元件多种多样。不论哪种方法和元件,均以不影响被测对象状态和测量环境为前提,以保证数据的正确性。数据采集含义很广,包括对面状连续物理量的采集。在计算机辅助制图、测图、设计中,对图形或图像数字化过程也可称为数据采集,此时被采集的是几何量(或包括物理量,如灰度)数据。 在互联网行业快速发展的今天,数据采集已经被广泛应用于互联网及分布式领域,数据采集领域已经发生了重要的变化。首先,分布式控制应用场合中的智能数据采集系统在国内外已经取得了长足的发展。其次,总线兼容型数据采集插件的数量不断增大,与个人计算机兼容的数据采集系统的数量也在增加。
在一些工业现场中,设备长时间运行容易出现故障,为了监控这些设备,通常利用数据采集装置采集他们 运行时的数据并送给PC机,通过运行在PC机上的特定软件对这些数据进行分析,以此判断当前运行设备的状况,进而采取相应措施。当前常用的数据采集装置,在其系统软件设计中,多采用单任务顺序机制。这样就存在系统安全性差的问题。
所以数据采集以及及时的传送在显示生活中应用非常广泛,也有很重要的意义,本次课程设计利用labview对这样的系统进行简单的模拟进而熟悉系统的工作方式并熟悉软件界面。
设计目的
1.学习使用Labview的DAQmx进行编程
2.学习基于热敏电阻的温度采集电路原理
3.掌握数据采集系统的构建原理及方法,学会使用模拟输入实现温度数据采集
4.了解Labview串口通信基本方法
5.通过Labview串口收发数据,并将接收的数据存入文件
二.设计要求
使用labview实现双机串行通信。
使用PCI-6251仿真采集卡,利用labview 编程环境实现远程数据采集。
采集的数据要求在串口接收端实现文件存储和数据波形显示也可采用电子表格显示数据。
设计远程数据采集系统,给出详细的设计思路方案,分析其工作的原理,画出系统功能框图.
简单分析串口VISA及DAQmx数据采集的软件编程方法,提供本设计中前后面板的程序,并做分析.
设计内容
1.数据采集
数据采集使用的是PCI-6251仿真采集卡。
NI PCI-6251是一款高速M系列多功能DAQ板卡,在高采样率下也能保持高精度。如需更高测量精度,可选择高精度M系列设备,该设备采用18位模数转换器,使分辨率提高了4倍。PCI-6251(高速) 1.25 MS/s、16位、16路16路模拟输入、16位分辩率1.25 MS/s(单通道)、1 MS/s(多通道)2路模拟输出、更新速率2.8MS/s24路数字I/O(8路高速可达10 MHz)2个32位80 MHz计数器/定时器
3数据采集及其串口通信:将以上两个模块接在一起,及将数据采集的波形显示实时数据连接到串口通信的输入端口,就可以在输出端口实时监控数据采集到的数据,并进行分析处理。就可以利用这样的技术应用于很多远程的数据采集而数据采集的工作环境又很恶劣的情况下,比如可以在煤矿的瓦斯量进行实时监控,并进行分析,保证矿井工人的安全等很多案例。
设计主要器件
装有Labview软件的PC一台
虚拟串口
PCI-6251仿真采集卡
其他相关硬件
设计总结与心得
labview中串口通信直接用labview中自带的visa是最方便的,在调试过程中的注意事项,一、串口通讯的波特率设置要精确,比如要求9600的波特率,则晶振应选择11.0593MHz或其倍数。二、由于通常情况下LabVIEW串口VI接收或发送的都是字符串(Normal),这里是指串口通信中,如果不是在串口通信,我们可以做个小小的验证,在前面板中,字符串在正常显示的情况下,你输入00,跟字符
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