基于labview的遠程數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)

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1、目錄摘要1關(guān)鍵詞1一、前言1二、關(guān)于LabVIEW1三、TCP/IP技術(shù)及TCP傳輸?shù)膶崿F(xiàn)2四、系統(tǒng)硬件構(gòu)成3五、系統(tǒng)軟件設(shè)計4六、結(jié)論5參考文獻5基于LabView的遠程數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)(通信與信息系統(tǒng)，徐潔2010020438)摘要：針闡述了開放式虛擬儀器平臺LabVIEW的特點,介紹了在LabVIEW平臺上結(jié)合數(shù)據(jù)采集卡和TCP/IP協(xié)議進行數(shù)據(jù)采集和遠程傳輸?shù)脑O(shè)計方法。在此基礎(chǔ)上開發(fā)了基于計算機控制的遠程數(shù)據(jù)采集和傳輸系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：嵌入TCP/IP；虛擬儀器；LabVIEW；數(shù)據(jù)采集；一、前言在現(xiàn)代儀器系統(tǒng)中,計算機與儀器結(jié)合得非常緊密,已成為整個系統(tǒng)的核心,許多傳統(tǒng)儀

2、器正在逐漸被計算機部分、甚至全部取代。虛擬儀器正在成為當今世界流行的一種儀器構(gòu)成方案。虛擬儀器的結(jié)構(gòu)是開放式的,它把計算機平臺與具有標準接口的硬件模塊,以及與開發(fā)測試軟件結(jié)合起來構(gòu)成儀器系統(tǒng),這種系統(tǒng)具有通用性、靈活性,便于開發(fā)測試應(yīng)用。軟件部分是虛擬儀器的心臟。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,虛擬儀器與Internet技術(shù)的結(jié)合為虛擬儀器網(wǎng)絡(luò)化、工業(yè)現(xiàn)場遠程測控提供了更好的實現(xiàn)平臺。文中介紹在LabVIEW開發(fā)平臺上結(jié)合NI數(shù)據(jù)采集卡和TCP/IP技術(shù)實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)。二、關(guān)于LabVIEWLabVIEW（LaboratoryVirtualInstrumentEngineeri

3、ngWorkbench）是一種用圖標代替文本行創(chuàng)建應(yīng)用程序的圖形化編程語言。傳統(tǒng)文本編程語言根據(jù)語句和指令的先后順序決定程序執(zhí)行順序，而LabVIEW則采用數(shù)據(jù)流編程方式，程序框圖中節(jié)點之間的數(shù)據(jù)流向決定了VI及函數(shù)的執(zhí)行順序。VI指虛擬儀器，是LabVIEW的程序模塊?！abVIEW提供很多外觀與傳統(tǒng)儀器（如示波器、萬用表）類似的控件，可用來方便地創(chuàng)建用戶界面。LabVIEW的程序由前面板(Frontpanel)、流程圖(Blockdiagram)和圖標/接線端口(Icon/Connector)三部分組成。前面板是LabVIEW程序的圖形用戶接口,集成了用戶輸入和輸出顯示,相

4、當于傳統(tǒng)儀器的面板;流程圖包含虛擬儀器程序的圖形化源代碼,對前面板上的控制對象進行控制;圖標5/接線端口則用于將LabVIEW程序定義成子程序,從而實現(xiàn)模塊化編程。在虛擬儀器設(shè)計中,從控制模板中選取所需的控制及顯示對象構(gòu)建儀器的操作面板;在功能模板中選取適當?shù)墓δ苣K進行必要的連接與設(shè)置形成控制流程圖,完成所設(shè)計儀器應(yīng)具有的功能,程序的模塊化與層次化更為直觀。三、TCP/IP技術(shù)及TCP傳輸?shù)膶崿F(xiàn)TCP/IP協(xié)議體系是目前最成功,使用最頻繁的Intranet/Internet協(xié)議,有著良好的實用性和開放性。它定義了網(wǎng)絡(luò)層的網(wǎng)際互連協(xié)議IP,傳輸層的傳輸控制協(xié)議TCP、用戶數(shù)據(jù)協(xié)議

5、UDP等。基于TCP/IP技術(shù)可以架構(gòu)各種Web服務(wù),如郵件傳輸SMTP、文件傳輸FTP,以及利用超文本傳輸協(xié)議HTTP實現(xiàn)動態(tài)網(wǎng)頁發(fā)布和網(wǎng)絡(luò)瀏覽。在數(shù)據(jù)傳輸中,TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通過提供通用網(wǎng)絡(luò)服務(wù),使得具體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對用戶或應(yīng)用程序透明,從而將具體通信問題從網(wǎng)絡(luò)細節(jié)中解放出來,使網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用更加靈活方便。協(xié)議結(jié)構(gòu)上,TCP/IP體系利用基于無連接傳輸?shù)腎P協(xié)議,具體表現(xiàn)為用IP地址來區(qū)分網(wǎng)絡(luò)中不同的數(shù)據(jù)站點。數(shù)據(jù)傳輸通過確定各主機的IP地址及通信的源端口號、目標端口號,從而實現(xiàn)端口對端口的面向連接的數(shù)據(jù)通信。LabVIEW運用內(nèi)嵌的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議組通訊,可以直接調(diào)用TCP模

6、塊完成流程圖編寫,而無需過多考慮網(wǎng)絡(luò)的底層實現(xiàn)。在LabVIEW中可以利用已發(fā)布的TCP模塊實現(xiàn)TCP通信。設(shè)計上可采用服務(wù)器/客戶端通信模式,VI程序分成兩部分:處理主機工作在Server模式,完成數(shù)據(jù)接受,并提供接口用于數(shù)據(jù)的相關(guān)后續(xù)處理;數(shù)據(jù)點采集站工作于Client模式,實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送。服務(wù)器程序中,利用TCPCreateListen子程序接收客戶端連接請求。建立TCP連接后,利用節(jié)點函數(shù)TCPWrite把需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)(振動、時間、應(yīng)變、位移等)通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送出去。為發(fā)送不同類型的數(shù)據(jù),程序首先利用TypeCast節(jié)點函數(shù)把不同類型的數(shù)據(jù)都轉(zhuǎn)變?yōu)樽址愋?再利用Concate

7、nateStrings節(jié)點函數(shù)把多個字符數(shù)據(jù)連接成一個字符,然后發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)?？蛻舳顺绦蛑?首先利用節(jié)點函數(shù)TCPOpenonnection打開一個指定服務(wù)器和遠程端口的TCP連接。利用節(jié)點函數(shù)TCPRead接收服務(wù)器發(fā)送來的數(shù)據(jù),用MatchPattern把接收到的字符數(shù)據(jù)分為不同類型的數(shù)據(jù)進行不同的處理和分析。5服務(wù)器與客服端通信流程如圖1所示。服務(wù)器初始化客服機連接服務(wù)器產(chǎn)生波形數(shù)據(jù)寫出數(shù)據(jù)讀入數(shù)據(jù)顯示波形退出循環(huán)退出循環(huán)退出退出傳送數(shù)據(jù)否否是是圖1雙機通信流程圖四、系統(tǒng)硬件