基于LabVIEW的数据采集与信号处理系统的设计_杜娟
基于LabVIEW的数据采集 系统分析与设计
基于LabVIEW 的数据采集系统分析与设计0 引言现代技术的进步，特别是以计算机技术为代表的不断革新的计算机技术，正从各个层面上影响并引导着各行各业的技术革新，基于计算机技术的虚拟仪器系统技术也正以不可逆转的力量推动着测量控制技术、数据采集和分析等技术的发展。
传统仪器主要由信号采集与控制模块、分析与处理模块、以及测量结果的表达与输出模块这三大功能模块组成。
传统仪器的这些功能都是以硬件(或固化的软件)形式存在的。
而虚拟仪器则是将这些功能移植到计算机上完成。
它在计算机上插上数据采集卡，然后利用软件在屏幕上生成仪器面板，并利用软件进行信号的分析与处理。
相对于传统仪器，虚拟仪器具有性能高、扩展性强、开发时间少、完美的集成功能等特点。
LabVIEW 是一款优秀的虚拟仪器软件开发平台。
LabVIEW 以其直观、简便的编程方式，众多的源码级设备驱动程序，多种多样的分析和表达支持功能，可为用户快捷地构建实际生产中所需要的仪器系统创造有力的基础条件。
其中数据采集与仪器控制是LabVIEW 最具竞争力的核心技术。
1 系统整体方案设计一个完整的LabVIEW 程序主要包括前面板、程序框图、连接器三部分。
前面板是一种交互式图形化用户界面，用于设置输入数值和观察输出：框图是定义VI 功能的图形化源代码，可利用图形语言对前面板的控制量和指示量进行控制；图标和连接器窗格用于把程序定义成一个子程序，以便在其他程序中加以调用。
本系统包括波形信号采集、保存标准信号、信号处理和分析、采集数据回放四个部分。
图1 是信号采集与分析系统框图。
1．1 波形信号的采集该部分主要利用外部触发方式发出触发信号，以使发出信号和通道的采集达到同步。
以信号发生器发出信号为例；为了分析有限个波形的数据，必须保证采集卡采集的数据是发出的全部信号并且只有一个发出。
基于LabVIEW的数据采集与信号处理系统的设计_石川
基于LabVIEW 的数据采集与信号处理系统的设计石川张琳娜刘武发（郑州大学机械工程学院，郑州450001）Design of data acquisition and signal processing system based on LabVIEWSHI Chuan ，ZHANG Lin-na ，LIU Wu-fa（Institute of Mechanical Engineering ，Zhengzhou University ，Zhengzhou 450001，China ）文章编号：1001-3997（2009）05-0021-03【摘要】以计算机和PCI-MIO-16E-4数据采集卡为主要硬件，LabVIEW8.20为软件开发平台，采用虚拟仪器技术及信号处理技术构建了能够实现信号采集与信号处理的多功能虚拟仪器系统。
系统可实现单、双通道数据采集、信号产生、信号处理等功能，并详细地介绍了该仪器各个部分的软件设计。
关键词：虚拟仪器；数据采集；信号处理【Abstract 】It set up a virtual instrumentation with the function of data acquisition and signal pro －cessing ，based on computer and PCI-MIO-16E-4data acquisition card and software of LabVIEW8.20.The virtual instrument technology ，the signal processing technology were adopted.The system includes the sig －nal acquisition which can realize the data acquisition with single channel or two channel as well as signal generation and signal processing ，and the software design of different parts of the analyzer was also intro －duced in detail.Key words ：Virtual instrument ；Data acquisition ；Signal processing＊来稿日期：2008-07-15中图分类号：TH12，TP311文献标识码：A1系统总体方案设计以美国NI 公司的LabVIEW8.20作为开发平台，配合NI 公司的PCI-MIO-16E-4采集卡，实现该系统的设计。
《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、引言在现代工业和科学研究领域，数据采集与处理系统在实现高效率、高精度的数据处理过程中扮演着重要的角色。
其中，基于LabVIEW的数据采集与处理系统因其实时性强、编程简便和灵活性高等优点而受到广泛关注。
本研究旨在探讨基于LabVIEW并行通信的数据采集与处理系统的设计与实现，以期为相关领域的研究与应用提供参考。
二、系统设计2.1 硬件设计本系统采用模块化设计，主要包括数据采集模块、信号处理模块、通信模块等。
数据采集模块负责实时获取传感器或设备的原始数据；信号处理模块对原始数据进行预处理和特征提取；通信模块则负责将处理后的数据传输至上位机进行进一步处理。
2.2 软件设计软件部分采用LabVIEW作为开发平台，通过编写虚拟仪器（VI）实现数据的采集、处理和通信功能。
LabVIEW具有强大的图形化编程能力，可以方便地实现数据的实时监控和远程控制。
三、并行通信技术3.1 并行通信原理并行通信是指多个数据位同时进行传输的通信方式，具有传输速度快、实时性强的优点。
本系统采用基于多线程技术的并行通信方案，通过将数据采集、信号处理和通信等任务分配给不同的线程，实现并行处理，提高系统的整体性能。
3.2 并行通信实现在LabVIEW中，通过使用多线程技术和生产者-消费者模式，可以实现并行通信。
具体而言，将数据采集、信号处理和通信等任务分配给不同的线程，并使用队列等数据结构实现线程间的数据交换。
此外，还需要对线程的优先级、同步等问题进行合理的设计和控制，以确保系统的稳定性和可靠性。
四、数据采集与处理4.1 数据采集数据采集是本系统的关键环节之一。
通过传感器或设备获取原始数据后，需要进行滤波、去噪等预处理操作，以提取出有用的信息。
在LabVIEW中，可以使用NI DAQmx等函数库实现数据的实时采集和监控。
4.2 数据处理数据处理是本系统的核心环节。
通过对原始数据进行特征提取、统计分析等操作，可以获得更加有用的信息。
《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、引言随着科技的不断进步，数据采集与处理系统在工业自动化、医疗设备、科学研究等领域中扮演着越来越重要的角色。
数据采集与处理系统的主要功能是收集来自各种传感器的数据，然后对这些数据进行处理、分析和存储。
在众多数据采集与处理系统中，基于LabVIEW的系统因其直观的图形化编程界面和强大的数据处理能力而备受关注。
本文将重点研究基于LabVIEW的并行通信的数据采集与处理系统。
二、系统概述基于LabVIEW的并行通信的数据采集与处理系统主要由数据采集模块、数据处理模块、存储模块和通信模块组成。
其中，数据采集模块负责从各种传感器中收集数据；数据处理模块负责对收集到的数据进行处理和分析；存储模块用于存储处理后的数据；通信模块则负责系统与其他设备或系统的数据传输。
三、LabVIEW平台介绍LabVIEW是一种基于图形化编程的语言，广泛应用于数据采集、仪器控制、自动化测试等领域。
其优点在于编程简单、直观易懂，同时具有强大的数据处理和分析能力。
在基于LabVIEW的并行通信的数据采集与处理系统中，我们可以利用其强大的数据处理能力和丰富的函数库，实现对数据的快速处理和分析。
四、并行通信技术并行通信技术是一种同时传输多路数据的通信方式，可以大大提高数据的传输效率。
在基于LabVIEW的系统中，我们采用并行通信技术，可以同时从多个传感器中收集数据，提高系统的数据采集速度和处理效率。
此外，并行通信技术还可以减少系统中的数据传输延迟，提高系统的实时性。
五、数据采集与处理在基于LabVIEW的系统中，数据采集与处理是系统的核心部分。
首先，数据采集模块通过传感器从各种设备中收集数据。
然后，数据处理模块对收集到的数据进行预处理、特征提取、数据分析等操作。
最后，将处理后的数据存储到存储模块中，以供后续使用。
在数据处理过程中，我们可以利用LabVIEW的强大函数库和算法模型，实现对数据的快速处理和分析。
基于LabVIEW的数据采集与信号处理系统设计
基于LabVIEW的数据采集与信号处理系统设计谢冰;陈昌鑫;郑宾【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2011(034)014【摘要】The virtual instrument technology has characteristics of high performance, hardware implementation and software integration In order to apply virtual instrument technology and LabvIEW in the testing field,the virtual testing system with the data acquisition and signal processing is constructed based on NI 9201 data acquisition card and LabVIEW8. 6 software. This system consists of analog signal generator and signal processing module. The signal source includes the analog signal of the date acquisition card, DAQ Assistant about DAQmx and the virtual signal generator. The signal processing system includes time-domain measurement, waveform display, filtering and spectrum analysis of the analog signals. This measurement system has been completed the analog signal acquisition, analysis and processing.%针对虚拟仪器技术具有性能高,易于实现硬件和软件集成等特点,将虚拟仪器技术和LabvIEW应用于测试领域.以计算机和NI 9201数据采集卡为硬件,以LabVIEW8.6软件作为开发平台,构建了数据采集与信号处理的虚拟测试系统.系统由信号源和信号处理模块组成,其中信号源部分包括数据采集卡采集的模拟信号模块、虚拟信号发生器仿真信号模块;信号处理部分包括对信号源的时域测量、波形显示、滤波、频谱分析等,完成了对实际模拟信号和仿真信号的采集、信号分析与处理.【总页数】3页(P173-175)【作者】谢冰;陈昌鑫;郑宾【作者单位】中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西,太原,030051;中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西,太原,030051;中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,山西,太原,030051【正文语种】中文【中图分类】TN919-34;TP311.5【相关文献】1.基于LabVIEW的数据采集与信号处理系统的设计 [J], 杜娟;邱晓晖;赵阳;颜伟;缪飞2.基于LabVIEW的数据采集与信号处理系统设计 [J], 姚丽;刘东东3.基于Labview的数据采集与信号处理系统设计与实现 [J], 王昆4.基于LabVIEW的数据采集与信号处理系统设计 [J], 秦鑫5.基于LabVIEW的数据采集与信号处理系统 [J], 肖丰霞;闫廷光因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发绪论在当今信息技术飞速发展的时代，数据采集及分析系统的需求越来越大。
数据的采集和分析对于科学研究、工程项目以及产业发展起着至关重要的作用。
因此，开发一种高效可靠、易操作的数据采集及分析系统对于提高工作效率、提升数据处理能力具有重要意义。
LabVIEW作为一种基于图形化编程的开发环境，具有易用性和高度可视化的特点，被广泛应用于各个领域的数据采集与分析。
本文将介绍基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发过程，以及其在实际应用中的效果。
一、数据采集系统的设计与实现1. 系统设计数据采集系统的设计是整个系统开发的重要环节之一。
在设计阶段，要明确系统的功能需求、硬件配置、软件界面以及数据通信等方面的要求。
根据需求分析，确定所需传感器及数据采集设备，并设计合理的数据采集电路。
2. 硬件配置基于LabVIEW的数据采集系统主要包括传感器模块、数据采集卡、计算机等硬件设备的选择和配置。
根据实际需求，选择适合的传感器模块用于采集不同类型的数据，如温度、压力、湿度等。
同时，根据传感器输出信号的特点，选择合适的数据采集卡来实现数据的准确采集。
3. 软件界面设计通过LabVIEW编程环境，设计一个直观、友好的软件界面对于用户操作来说非常重要。
在软件界面设计中，可以使用LabVIEW的图形化编程工具来实现各类控件和指示器的布局，并设置相应的事件响应函数，使用户可以方便地进行操作和查询。
4. 数据通信数据通信是实现数据采集及分析系统的重要环节。
采用合适的通信方式可以实现将采集到的数据传输到计算机中进行处理和存储。
常见的数据通信方式有串口通信、以太网通信等，根据需求选择合适的通信方式，并在LabVIEW中编写相应的通信程序。
二、数据分析系统的设计与实现1. 数据处理与存储数据采集过程中产生的数据量巨大，因此在设计数据分析系统时，要考虑如何高效地处理和存储大量的数据。
《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、引言随着科技的不断进步，数据采集与处理系统在工业自动化、智能监控等领域得到了广泛的应用。
数据采集与处理系统要求实时、准确和高效地完成数据传输、处理和分析的任务。
在众多的开发平台中，LabVIEW以其图形化编程、便捷的操作性和强大的功能被广泛地运用于数据采集与处理系统开发中。
本文旨在研究基于LabVIEW的并行通信技术，以及如何通过此技术实现高效的数据采集与处理。
二、LabVIEW在数据采集与处理系统中的应用LabVIEW是一款基于图形化编程的开发环境，具有强大的数据处理和分析能力。
在数据采集与处理系统中，通过LabVIEW，我们可以轻松地完成数据的实时采集、信号处理、数据分析等任务。
此外，LabVIEW还支持多种通信协议，如串口通信、网络通信等，使得数据的传输和共享变得更加便捷。
三、基于LabVIEW的并行通信技术并行通信技术可以大大提高数据的传输和处理速度，是数据采集与处理系统中的重要技术。
在基于LabVIEW的系统中，我们可以通过多线程、多任务等方式实现并行通信。
这样，系统可以同时进行数据的采集、传输、处理和分析，大大提高了系统的运行效率。
四、系统设计与实现1. 硬件设计：系统的硬件部分主要包括传感器、数据采集卡等设备。
传感器负责实时采集数据，数据采集卡负责将传感器采集的数据转化为数字信号并传输到计算机中。
2. 软件设计：在软件部分，我们采用LabVIEW作为开发平台，通过编写图形化程序实现数据的实时采集、处理和分析。
同时，我们使用并行通信技术，实现多线程、多任务的处理方式，大大提高了系统的运行效率。
3. 系统实现：在实现过程中，我们首先通过传感器实时采集数据，然后通过数据采集卡将数据传输到计算机中。
在计算机中，我们使用LabVIEW编写程序对数据进行实时处理和分析。
同时，我们使用并行通信技术实现多线程、多任务的处理方式，使得系统可以同时进行数据的采集、传输、处理和分析。
基于Labview的信号采集与处理
基于Labview 的信号采集与处理实验目的：了解、掌握连续时间信号数字化处理的原理、过程及分析方法；实验环境：Labview 软件平台、信号采集卡（DAQ, Data Acquisition ），信号源及示波器等；实验方案：信号处理示意图信号采集与恢复流程图实验准备：连接信号源、采集卡、示波器，要求用示波器观测处理前后的信号波形。
连线：采用采集卡的输入端口信号源（68正，34负）和输出端口示波器（22正，55负）其中输入端口连信号源，输出端口连示波器做实验前必须先确定采样频率（10倍），采样点数（时域默认3000点）以及恢复滤波器的截止频率（相当于第二个）等。
实验内容：1．实现正弦波信号的采样恢复处理。
信号频率分别选500Hz, 1kHz,, 观察信号的时、频域分布，并比较分析信号处理前后的波形变化。
2．实现周期性方波信号的采样恢复处理。
信号的基波频率分别选1kHz, 10kHz, 观察信号的时、频域分布，并比较分析信号处理前后的波形变化。
3．把基波频率为10kHz的周期性方波信号进行采样，最终输出为10kHz 的正弦信号，在示波器中进行观察分析。
4．一个频率为2kHz的正弦波混杂了一个50Hz的工频干扰，试用数字滤波器进行滤波处理，输出纯净的正弦波形。
（注：市电电压的频率为50Hz，它会以电磁波的辐射形式，对人们的日常生活造成干扰，我们把这种干扰称之为工频干扰。
）思考题：1．对欲采集处理的信号首先必须确定哪些技术指标？2．采样点数的选取怎样影响信号的频率特性？3．信号经过采集处理，恢复后与原信号有何不同？4．通过本次实验有什么收获和建议？请写出你的实验小结。
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《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、引言在现代科技高速发展的背景下，数据采集与分析技术成为了各领域研究和应用的重点。
作为一款图形化编程语言和开发环境的LabVIEW，以其直观、高效的编程方式，为数据采集及分析系统的开发提供了强有力的支持。
本文将探讨基于LabVIEW的数据采集及分析系统的开发过程，旨在展示其应用价值和优越性。
二、系统需求分析在开发基于LabVIEW的数据采集及分析系统之前，首先需要进行系统需求分析。
这包括明确系统的功能需求、性能需求以及用户需求。
通过分析，我们可以确定系统需要实现数据采集、数据处理、数据分析和结果展示等功能。
同时，系统应具备实时性、稳定性和可扩展性等性能特点，以满足不同用户的需求。
三、系统设计根据需求分析，我们可以进行系统设计。
首先，设计数据采集模块，包括选择合适的传感器和信号处理电路，以确保数据的准确性和实时性。
其次，设计数据处理模块，对采集到的原始数据进行清洗、滤波和转换等处理，以提高数据的可用性。
然后，设计数据分析模块，采用适当的算法对处理后的数据进行深入分析，以提取有用的信息。
最后，设计结果展示模块，将分析结果以直观、易懂的方式呈现给用户。
在系统设计过程中，我们选择了LabVIEW作为开发工具。
LabVIEW以其直观的图形化编程方式，使得开发过程更加高效和便捷。
同时，LabVIEW还提供了丰富的函数和工具，可以满足系统开发的各种需求。
四、系统实现在系统实现阶段，我们需要根据设计图纸进行编程和调试。
首先，编写数据采集模块的程序，实现传感器信号的读取和传输。
然后，编写数据处理模块的程序，对原始数据进行清洗、滤波和转换等处理。
接着，编写数据分析模块的程序，采用适当的算法对处理后的数据进行深入分析。
最后，编写结果展示模块的程序，将分析结果以图表、报表等形式呈现给用户。
在编程和调试过程中，我们需要注意代码的规范性和可读性，以确保系统的稳定性和可维护性。
《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、引言在现代工业控制、智能制造以及科学研究中，数据采集与处理系统的设计和开发成为了关键的科技课题。
由于科学技术的进步和实时监控、控制的需要，系统的运行效率及实时响应成为首要要求。
在这一背景下，本研究针对基于LabVIEW并行通信的数据采集与处理系统展开深入探讨。
本文旨在探讨系统设计的理论框架、技术应用以及实践结果，并期望能为相关研究与应用提供理论支撑和实用指导。
二、LabVIEW技术及并行通信的概述LabVIEW是NI公司推出的一款工程领域使用的虚拟仪器开发环境。
通过使用LabVIEW的图形化编程语言（G语言），开发者可以更快速、直观地完成程序的编写。
并行通信作为一种能够提高系统性能和效率的技术，在数据采集与处理系统中得到了广泛应用。
通过并行通信技术，多个设备可以同时进行数据传输和交换，大大提高了系统的运行效率。
三、基于LabVIEW的并行通信系统设计在数据采集与处理系统中，我们需要对系统的架构进行合理的规划和设计。
系统主要包括硬件和软件两个部分。
在硬件部分，主要包含各种传感器和信号转换设备，它们负责数据的原始获取；在软件部分，以LabVIEW为基础平台进行软件开发。
我们选择并采用LabVIEW平台的主要原因是其丰富的模块和良好的图形化编程界面。
首先，我们设计一个基于GPIB（General Purpose Interface Bus）的并行通信网络架构，这个架构能支持多个数据采集设备的并行接入。
接着，在LabVIEW中编写程序以实现对数据的实时采集和处理。
同时，为了确保数据的实时性和准确性，我们采用多线程技术进行数据处理和传输，实现并行通信。
四、数据采集与处理在数据采集阶段，我们利用LabVIEW的GPIB模块实现对多个设备的并行控制，同时获取数据。
由于各种设备的数据格式和传输速度可能存在差异，我们采用统一的协议和数据格式进行转换和处理。
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基于L a b V I E W 的数据采集与信号处理系统的设计杜 娟1,邱晓晖1,赵 阳2,颜 伟2,缪 飞1(1.南京邮电大学通信与信息工程学院,江苏南京210003;2.南京师范大学电气与自动化工程学院,江苏南京210042)[摘要] 介绍了虚拟仪器领域中最具代表性的图形化编程开发平台L a b V I E W,并对基于L a b V I E W 编程环境实现数据采集进行了研究,设计实现了一种基于L a b V I E W 8.5环境,以E M I 噪声分析仪为下位机的数据采集与信号处理系统的设计方法.该设计方法主要实现了以R S 232为代表的串口通讯,数组转换及频谱分析等功能,结果表明应用该设计方法设计出的系统具有简洁友好的人机界面,可直接在前面板上完成各种操作与观测.该设计方案较之目前大多数的设计方法相比有效地降低了程序的运算量,节省了运算时间,成功实现了实时无差错的采集到由下位机发来的完整数据.[关键词] L a b V I E W,串口通讯,数组转换[中图分类号]T M 461;T N 713+.7 [文献标识码]A [文章编号]1672-1292(2010)03-0007-04D a t a A c q u i s i t i o n a n dS i g n a l P r o c e s s i n g S y s t e m B a s e do nL a b V IE WD u J u a n 1,Q i u X i a o h u i 1,Z h a o Y a n g 2,Y a n We i 2,Mi a o F e i1(1.C o l l e g e o f C o m m u n i c a t i o na n dI n f o r m a t i o nE n g i n e e r i n g ,N a n j i n g U n i v e r s i t y o f P o s t a n dC o m m u n i c a t i o n s ,N a n j i n g 210003,C h i n a ;2.S c h o o l o f E l e c t r i c a l a n dA u t o m a t i o nE n g i n e e r i n g ,N a n j i n g N o r m a l U n i v e r s i t y ,N a n j i n g 210042,C h i n a )A b s t r a c t :L a b V I E W i s i n t r o d u c e di n t h i s p a p e r a s a k i n d o f m o s t r e p r e s e n t a t i v e g r a p h i c a l p r o g r a m m i n g p l a t f o r m s i n V i r -t u a l i n s t r u m e n t f i e l d ,a n dr e a l i z i n g d a t a a c q u i s i t i o n b a s e do n L a b V I E W p r o g r a m m i n g e n v i r o n m e n t i s s t u d i e d ,t h e n a d e -s i r e m e t h o d o f D a t a a c q u i s i t i o n a n dS i g n a l p r o c e s s i n g s y s t e m u s e dE M I n o i s e a n a l y z e r a s t h en e x t b i t m a c h i n e b a s e d o nl a b v i e w 8.5i s i n t r o d u c e d .T h es y s t e m r e a l i z e dR S 232s e r i a l c o m m u n i c a t i o n ,a r r a yc o n v e r s i o na n ds p e c t r a l a n a l y s i sf u n c t i o n s .T h e r e s u l t s h o w s t h a t t h e s y s t e m d e s ig n e d b y thi s m e t h o d h a s a s i m p l e a n df r i e n d l y i n t e r f a c e ,a n d t h a t u s e r sc a nd oe v e r y o p e r a t i o na n do b s e r v a t i o n i n t h ef r o n t p a n e l d i r e c t l y .T h i s s c h e m e r e d u c e s t h e c a l c u l a t i o n p r o c e d u r e e f f e c -t i v e l y a n d s a v e t i m e ,a c h i e v e s t h e r e a l -t i m e a n d e r r o r -f r e e c o l l e c t e d t h e d a t a i n t e g r i t i l y .K e yw o r d s :l a b v i e w ,s e r i a l c o m m u n i c a t i o n ,a r r a y c o n v e r s i o n 收稿日期:2010-06-02.基金项目:中国博士后基金(20080431126)、毫米波国家重点实验室开放基金(K 200903)、江苏省博士后基金(0702033B )、江苏省自然科学基金(B K 2008429).通讯联系人:邱晓晖,博士,副教授,研究方向:现代信号处理.E -m a i l :q i u x h @n j u p t .e d u .c n L a b V I E W (L a b o r a t o r y V i r t u a l I n s t r u m e n t E n g i n e e r i n g W o r k b e n c h )是基于图形编译G (G r a p h i c s )语言的虚拟仪器软件开发平台,具有数据采集、数据分析、信号发生、信号处理、输入输出控制等功能,是公认的标准数据采集和仪器控制软件.在L a b v i e w 环境下开发的应用程序称为V I (V i r t u a l I n s t r u m e n t ).一个完整的L a b V I E W 程序主要由前面板、程序框图和图标/连接端口3部分组成[1],前面板是交互式图形化用户界面,用于设置输入数值和观察输出量;程序框图是定义V I 功能的图形化源代码,包括前面板上没有但编程必须有的对象,如函数、结构和连线等,利用图形语言对前面板的控制量和指示量进行控制;图标/连接端口是用于把程序定义成一个子程序,以便在其他程序中加以调用.L a b V I E W 中自带450多个内置函数,专门用于从采集到的数据中挖掘有用的信息,用于分析测量数据及处理信号.1 系统硬件结构部分传导电磁干扰综合测量与分析系统可以对被测设备进行噪声诊断与抑制,包括硬件部分和软件部分[2,3].硬件部分的原理图如图1所示.系统硬件又分为模拟部分和数字部分,模拟部分由中心控制模块、第10卷第3期2010年9月 南京师范大学学报(工程技术版)J O U R N A LO FN A N J I N GN O R M A LU N I V E R S I T Y (E N G I N E E R I N GA N DT E C H N O L O G YE D I T I O N ) V o l .10N o .3S e p t ,2010信号类型选择模块、放大倍数选择模块、滤波器模块构成.其中,中心控制模块为C y l o n e 公司的E P 1C 3T 144F P G A 芯片,负责控制信号类型、放大倍数的选择,并控制采样、数据存储及传输;信号类型选择模块由新型噪声分离网络将输入信号分为共模/差模信号,并由F P G A 芯片控制G 6S -2F 型继电器K ,选通共模/差模或直通信号的其中一路;噪声放大模块由T H S 4271D G K 运算放大器完成信号20d B 放大;串口数据传输模块由F P G A 控制R S 232串口,用于向计算机传输数据并接收计算机发送的命令.2 软件设计部分软件部分具有噪声测量结果显示、噪声分析功能,各个功能分别在相应的软件界面上实现.本系统采用模块化的软件设计思想来编写,L a b V I E W 程序框图可以分为3部分:串口数据采集模块、数组转换模块、波形显示模块.上位机程序的流程图如图2所示.2.1 串口数据采集模块2.1.1 V I S A 概述 虚拟仪器软件架构V I S A (V i r t u a l I n s t r u m e n t s S o f t w a r e A r -c h i t e c t u r e )是应用于仪器编程的标准I /O 应用程序接口,是工业界通用的仪器驱动器标准A P I (应用程序接口).它采用面向对象编程,具有很好的兼容性、扩展性和独立性.通过V I S A ,用户能与大多数仪器总线连接,包括G P I B 、U S B 、串口、P X I 、V X I和以太网.无论底层是何种硬件接口,用户只需要面对统一的编程接口,即V I S A .V I S A 的另一个显著优点是平台可移植性,任何使用V I S A函数的程序可以很容易地移植到其他平台上.V I S A 定义了自己的数据类型,就避免了在移植程序时由于数据类型大小不一导致的问题.2.1.2 系统组成(1)串口参数设置[4].L a b V I E W 的串口通讯V I 位于I n s t r u m e n t I /OP l a t t e 的S e r i a l 中,此部分程序用到了L a b V I E W 中串口操作的配置节点设置串口通讯的波特率、校验方式、数据位数、停止位数等参数.(2)写模块.包括两部分:前一部分用于发射同步时钟,用于与下位机的时钟同步;后一部分为命令发送部分,用于向下位机取任意时间的数据.南京师范大学学报(工程技术版) 第10卷第3期(2010年)(3)读模块.在接收数据之前需要使用V I S AB y t e s a t s e r i a l p o r t 查询当前串口接收缓冲区中的数据字节数.如果V I S Ar e a d 要读取的字节数大于缓冲区中的数据字节数,V I S Ar e a d 操作将一直等待,直至缓冲区中的数据字节数达到要求的字节数[5].在这部分的操作过程中,要注意延迟时间的设定,过长会增加等待时间,过短会收不到完整的数据[6].经过多次试验,本程序的延迟时间为2m s ,利用读串口节点读取串口缓冲区中的字符串,这部分的程序框图如图3所示:2.2 数组转换与实时显示模块2.2.1 数组转换 下位机传送的数据格式为十六进制A S C I I 形式,需要将其转换为十进制数字形式后才能保存并显示.具体的操作方法是:首先判断收到的字符串是否是完整的,如果收到了完整的8K 个字节,则对字符串接收区连接至“字符串至数组的转换”控件.由前面关于硬件部分的介绍可以得出下位机输出的噪声信号分为总信号、共模信号、差模信号,并都有0d b ,20d b 的两种输出,所以共6组数据,因此本设计采用了事件结构,设置8个分支分别负责控制发送6组代表不同信号的数据和保存数据,鼠标按下即可自动发送.2.2.2 数据保存与实时显示(1)数据保存是把采集来的数据保存到M y S Q L 数据库里,首先进行的是数据库的选择以及数据库表格的建立,然后用L a b S Q L 工具包将采集的数据按照一定的时间间隔保存到数据库的表格里.(2)历史数据查询.因为已经把采集的数据保存在数据库里了,所以历史数据的查询只需要从数据库里按照一定的条件检索出来就行了[7].这样就涉及到检索条件的问题.而保存数据的表格的主键已设为保存时刻.每个数据在时间上是唯一的,因此检索条件确定为保存数据的时间段.这一模块的程序图如图4所示.杜 娟,等:基于L a b V I E W 的数据采集与信号处理系统的设计南京师范大学学报(工程技术版) 第10卷第3期(2010年)2.3 波形显示与F F T处理模块经过上述的数组转换后,可以直接对一维数组进行快速傅里叶变换,本设计主要观察峰值信息,所以在显示波形模块中,设定属性时,选择所选测量—幅度(峰值).图5为曲线建立了一个游标,拖动游标中心点可以在波形图上自动搜索临近的峰值坐标[8].G B9254V o l t a g e o n Q P下方曲线为标准线,此波形为在没有信号源输入时采集到的差模0D B噪声信号.由图可以看到现在游标采集到的峰值坐标为(8.976608,22.5189).3 结语本文研究了利用L a b V I E W开发平台、串口通讯及虚拟仪器技术成功的实现了对下位机进行数据采集、显示及信号处理等功能.结果表明,L a b V I E W比其它文本语言更加简单直观可靠,且该系统具有良好的可移植性,通过扩展采集卡通道及重新编程,可以满足对不同数据的采集要求.[参考文献](R e f e r e n c e s)[1]孟武胜,朱剑波,黄鸿,等.基于L a b V I E W数据采集系统的设计[J].电子测量技术,2008,31(11):63-65.M e n gW u s h e n g,Z h uJ i a n b o,H u a n gH o n g,e t a l.D a t aa c q u i s i t i o ns y s t e m b a s e do nL a b V I E W[J].E l e c t r o n i cM e a s u r e m e n t T e c h n o l o g y,2008,31(11):63-65.(i n C h i n e s e)[2]赵阳,李世锦,孟照娟,等.传导性E M I噪声的模态分离与噪声抑制问题探讨[J].南京师范大学学报:工程技术版,2004,4(4):1-4.Z h a oY a n g,L i S h i j i n,M e n g Z h a o j u a n,e t a l.T e c h n i q u e o f c o n d u c t e d E M I n o i s e s e p a r a t i o n a n d n o i s e s u p p r e s s i o n[J].J o u r n a l o f N a n j i n g N o r m a l U n i v e r s i t y:E n g i n e e r i n g a n d T e c h n o l o g y E d i t i o n,2004,4(4):1-4.(i n C h i n e s e)[3]Z h a o Y,S e e KY.P e r f o r m a n c e s t u d y o f C M/D M d i s c r i m i n a t i o nn e t w o r k f o r c o n d u c t e dE M I d i a g n o s i s[J].C h i n e s e J o f E l e c-t r o n i c s,2003,12(4):536-538.[4]乔芳,林小玲,余渊,等.基于L a b V I E W实时数据采集系统的设计[J].中国市政工程,2009(2):24-25.Q i a oF a n g,L i n X i a o l i n g,Y u Y u a n,e t a l.O n d e s i g no f r e a l-t i m e d a t a a c q u i s i t i o ns y s t e mb a s e d o n L a b V I E W[J].C h i n a M u-n i c i p a l E n g i n e e r i n g,2009(2):24-25.(i nC h i n e s e)[5]陈金平,王生泽,吴文英.基于L a b V I E W的串口通信数据校验和的实现方法[J].自动化仪表,2008,29(3):32-34.C h e nJ i n p i n g,W a n g S h e n g z e,Wu We n y i n g.I m p l e m e n t i n g m e t h o d o f s e r i a l c o m m u n i c a t i o n d a t a c h e c k s u mb a s e d o n L a b V I E W[J].P r o c e s s A u t o m a t i o n I n s t r u m e n t a t i o n,2008,29(3):32-34.(i nC h i n e s e)[6]X i a n g XJ,X i a P,Y a n g S,e t a l.R e a l-t i m e d i g i t a l s i m u l a t i o n o f c o n t r o l s y s t e mw i t h L a b V I E W s i m u l a t i o n i n t e r f a c e t o o l k i t[J].P r o c e e d i n g s o f t h e26t h C h i n e s e C o n t r o l C o n f e r e n c e J u l y26-31,2007:318-322.[7]林爽,杨风.基于L a b V I E W的多通道数据采集系统的研究[J].山西电子技术,2009(3):18-20.L i n S h u a n g,Y a n g F e n g.T h er e s e a r c h o f m u l t i c h a n n e l D A Qs y s t e m b a s e do nL a b V I E W[J].S h a n x i 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