基于labview的上下位機(jī)串口通訊系統(tǒng)設(shè)計

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1、智能儀表綜合訓(xùn)練設(shè)計說明書內(nèi)蒙古科技大學(xué)智能儀表綜合訓(xùn)練設(shè)計說明書題目：基于LabView的上下位機(jī)串口通訊系統(tǒng)設(shè)計學(xué)生姓名：學(xué)號：專業(yè)：班級：指導(dǎo)教師：智能儀表綜合訓(xùn)練設(shè)計說明書中文摘要以PC作為上位機(jī)，以調(diào)制解調(diào)器（Modem）、串行打印機(jī)、各種監(jiān)控模塊、PLC、攝像頭云臺、數(shù)控機(jī)床、單片機(jī)及智能設(shè)備等作為下位機(jī)廣泛應(yīng)用于測控領(lǐng)域。LabVIEW是目前應(yīng)用最廣泛的虛擬儀器開發(fā)平臺軟件之一，LABVIEW有很多優(yōu)點，尤其是在某些特殊領(lǐng)域其特點尤其突出。測試測量：LABVIEW最初就是為測試測量而設(shè)計的，因而測試測量也就是現(xiàn)在LABVIEW最廣泛

2、的應(yīng)用領(lǐng)域。經(jīng)過多年的發(fā)展，LABVIEW在測試測量領(lǐng)域獲得了廣泛的承認(rèn)。至今，大多數(shù)主流的測試儀器、數(shù)據(jù)采集設(shè)備都擁有專門的LabVIEW驅(qū)動程序，使用LabVIEW可以非常便捷的控制這些硬件設(shè)備。關(guān)鍵詞：虛擬儀器；液位控制；PID；Labview；串口通信；單片機(jī)；LCD智能儀表綜合訓(xùn)練設(shè)計說明書目錄第1章前言......................................................................................................................

3、.....1智能儀表綜合訓(xùn)練設(shè)計說明書第2章總體方案設(shè)計22.1控制理論22.2控制規(guī)律的選擇22.3串口的介紹和使用42.3.1串口VI介紹42.3.2使用說明5第3章上位機(jī)軟件設(shè)計73.1各系統(tǒng)應(yīng)用模塊程序7第4章系統(tǒng)軟件的具體實現(xiàn)94.1系統(tǒng)監(jiān)控界面94.2調(diào)試結(jié)果104.3接收的PID數(shù)據(jù)與液位的顯示值104.4發(fā)送PID數(shù)據(jù)與串口數(shù)據(jù)接收11第5章下位機(jī)125.1單片機(jī)的硬件連接125.2硬件介紹135.3單片機(jī)電路135.3.1STC89C52單片機(jī)135.3.2主要性能參數(shù)145.4輸入設(shè)備175.5顯示設(shè)備185.6MAX232芯

4、片195.6.1RS-232電氣特性205.6.2串口通信連線205.7軟件流程圖21第6章設(shè)計總結(jié)22參考文獻(xiàn)23附錄一源程序2433智能儀表綜合訓(xùn)練設(shè)計說明書第1章前言隨著現(xiàn)代軟件和硬件技術(shù)的飛速發(fā)展，儀器的智能化和虛擬化已經(jīng)成為未來各級實驗室以及研究機(jī)構(gòu)發(fā)展的方向。自動化，測試儀器儀表行業(yè)中，虛擬儀器概念的出現(xiàn)。是對傳統(tǒng)儀器概念的重大突破?！败浖褪莾x器”測底打破了傳統(tǒng)儀器由廠家定義，用戶無法改變的模式，使用戶將數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)分析，儀器控制，硬件以及現(xiàn)有的儀器設(shè)備予以整合集成，來建立完全符合自己特殊要求的虛擬儀器控制系統(tǒng)。在計算機(jī)分布式測控

5、系統(tǒng)中，經(jīng)常要利用串行通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。它包括單片機(jī)和上位機(jī)之間、客戶端和服務(wù)器之間以及客戶端和客戶端之間的通信，而單片機(jī)和上位機(jī)之間數(shù)據(jù)通信則是整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)。串口通信具有連接簡單，使用靈活方便、數(shù)據(jù)傳輸可靠等優(yōu)點，在工業(yè)和日常生活中等有了廣泛的應(yīng)用，尤其是在數(shù)據(jù)采集和工業(yè)監(jiān)控中更是不可替代的技術(shù)。本文設(shè)計一種基于單片機(jī)和labview上位機(jī)數(shù)據(jù)采集。主要包括鍵盤設(shè)計,LCD或LED顯示的,還有對數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。在用labview開發(fā)上位機(jī)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的顯示，和對下位機(jī)的數(shù)據(jù)控制。以及對控制效果的顯示。33智能儀表綜合訓(xùn)練設(shè)計說明書第2章總

6、體方案設(shè)計PC通過串行口將數(shù)字（00，01，02，03...，十六進(jìn)制）發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)收到后回傳這個數(shù)字，PC接收到回傳數(shù)據(jù)后顯示出來，若發(fā)送的數(shù)據(jù)和接收到的數(shù)據(jù)相等，則串行通信正確，否則有錯誤。啟始符是數(shù)字00，結(jié)束符是數(shù)字FF。完成對液位數(shù)據(jù)的讀取。2.1控制理論PID控制器（比例-積分-微分控制器），由比例單元P積分單元I和微分單元D組成。通過Kp，Ki和Kd三個參數(shù)的設(shè)定。PID控制器主要適用于基本線性和動態(tài)性不隨時間變化的系統(tǒng)。圖2.12.2控制規(guī)律的選擇盡管不同類型的控制器，其結(jié)構(gòu)、原理各不相同，但是基本控制規(guī)律只有三個：比例（

7、P）控制、積分（I）控制和微分（D）控制。這幾種控制規(guī)律可以單獨使用，但是更多場合是組合使用。如比例（P）控制、比例-積分（PI）控制、比例-積分-微分（PID）控制等。①比例（P）控制單獨的比例控制也稱“有差控制”，輸出的變化與輸入控制器的偏差成比例關(guān)系，偏差越大輸出越大。實際應(yīng)用中，比例度的大小應(yīng)視具體情況而定，比例度太大，控制作用太弱，不利于系統(tǒng)克服擾動，余差太大，控制質(zhì)量差，也沒有什么控制作用；比例度太小，控制作用太強(qiáng)，容易導(dǎo)致系統(tǒng)的穩(wěn)定性變差，引發(fā)振蕩。對于反應(yīng)靈敏、放大能力強(qiáng)的被控對象，為提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，應(yīng)當(dāng)使比例度稍大些；而對于反

8、應(yīng)遲鈍，放大能力又較弱的被控對象，比例度可選小一些，以提高整個系統(tǒng)的靈敏度，也可以相應(yīng)減小余差。33智能儀表綜合訓(xùn)練設(shè)計說明書單純的比例