代码收藏家技术教程 2023-06-01

LabVIEW多通道数据采集程序设计及实现

学习之路，长路漫漫，写学习笔记的过程就是把知识讲给自己听的过程。这个过程中，我们去记录思考的过程，便于日后复习，梳理自己的思路。学习之乐，独乐乐，不如众乐乐，把知识讲给更多的人听，何乐而不为呢?

博客写作背景—-项目中解决的问题

最近遇到一个使用单片机多路采集信号的项目，还需要在上位机进行波形的查看，信号算法的处理，初步定为使用labview编写上位机程序进行处理。为啥用labview呢，因为LabVIEW是美国国家仪器公司（NI）的创新软件产品，其全称是实验室虚拟仪器工程平台（Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench），是一种基于G语言（Graphics Language，图形化编程语言）的测试系统软件开发平台。LabVIEW并不局限于虚拟仪器的开发，它的作用是为大型复杂测试系统提供通用的软件开发平台。目前，LabVIEW已经成为测试领域应用最广泛和最有前途的软件开发平台之一。

数据采集，是指从传感器和其他待测设备的模拟和数字被测单元中自动采集信息的过程。能够实现数据采集功能的系统叫作数据采集系统。

数据采集系统的任务，就是将传感器输出的信号转换成计算机能识别的信号并送入计算机进行处理，然后将处理得到的数据进行显示或打印，以便实现对某些物理量的监测，其中一些参数还会被计算机控制系统用于计算输出的控制量，以实现将某些物理量的控制在某一水平。

Arduino控制器均具有模拟输入功能，Uno拥有6路模拟输入端口（A0到A5），每一路具有10位的分辨率（即输入有1024个不同值），默认输入信号范围为0到5V，并且可以通过AREF调整参考电压。

下面是我最近写程序的一些知识，进行了部分的整理，发出来和大家一起分享，也方便我以后查找自己的编程过程。

编程知识点–labview与单片机通信

采用Arduino Uno与LabVIEW来实现低成本上下位机数据采集系统，具有模拟量和数字量两种采集功能，可以满足低速、低成本的数据采集需求。其中，Arduino Uno作为下位机，负责A/D转换以及数据传输；LabVIEW编写的数据采集软件作为上位机；上下位机通过USB-TTL接口实现通信

LabVIEW上位机部分需要完成两个功能：向下位机发送命令帧和将数据显示在前面板上，Arduino Uno控制板通过串口接收上位机命令，完成相应的数据采集，并将数据回传至上位机。
数据采集分为模拟量采集和数字量采集，设置采集路数各为2路，分别采用Arduino Uno上具有模拟量输入的管脚A0、A1和具有数字量输入的管脚2、3来实现。模拟量采用电位器分压来实现不同电压值，数字量采用拨动开关在5V和GND之间切换实现高电平与低电平。

1.LabVIEW前面板设计
LabVIEW前面板分为模拟量采集和数字量采集两个部分，模拟量采集部分主要针对模拟量输出的传感器；数字量采集部分主要针对数字量的输入。

LabVIEW上位机前面板设计如图

由于有2路模拟量和2路数字量，不同通道的模拟量或数字量的发送数据帧中，通道号不同；数字量与模拟量采集的发送数据帧中，命令号不同。发送数据帧中，具体的命令号和通道号可以自定义，此处模拟量通道0的采集命令为0x55AA10，模拟量通道1的采集命令为0x55AA11，数字量通道0的采集命令为0x55AA20，数字量通道1的采集命令为0x55AA21。LabVIEW上位机程序框图如图

将模拟量输入A0、A1分别接入3.3V和5V，然后点击“采集”按钮，观察面板上的仪表盘和数显框中数值的变化，通道0的电压为3.28V，通道1的电压为5V，