基于LabVIEW與USB接口的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

摘要：本文設(shè)計(jì)了一種基于LabVIEW與STC12C5410AD單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。單片機(jī)采集到的數(shù)據(jù)通過CH341T芯片的USB轉(zhuǎn)串口的功能，實(shí)現(xiàn)了只用一條USB線就可以把數(shù)據(jù)傳輸?shù)?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/LabVIEW">LabVIEW中進(jìn)行顯示和分析。從下位機(jī)和上位機(jī)兩個(gè)部分闡述了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)證明，系統(tǒng)能實(shí)時(shí)精確的再現(xiàn)單片機(jī)采集的低頻信號(hào)。
關(guān)鍵詞：LabVlEW；數(shù)據(jù)采集；STC單片機(jī)；USB

1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
工程上使用具有PCI、PXI、USB、并口以及串口的計(jì)算機(jī)來獲取測試數(shù)據(jù)，稱為基于PC的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。其中一種是通過插入式的數(shù)據(jù)采集卡直接獲取數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)。鑒于數(shù)據(jù)采集卡的價(jià)格昂貴，且安裝不方便等缺點(diǎn)，本文提出使用STC單片機(jī)作為前端的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，利用CH341T芯片的USB總線轉(zhuǎn)異步串口的功能，將采集數(shù)據(jù)只通過一條USB線傳輸給PC機(jī)，最后在LabVIEW平臺(tái)下進(jìn)行數(shù)據(jù)的顯示、分析、處理。
1．1 系統(tǒng)組成與工作原理
本系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。主要包括有STC12C5410AD單片機(jī)和CH341T轉(zhuǎn)換芯片組成的數(shù)據(jù)采集、轉(zhuǎn)換、傳輸部分，以及基于PC機(jī)的LabVlEW軟件構(gòu)成的數(shù)據(jù)處理部分。首先，被測電壓模擬信號(hào)通過電平變換電路進(jìn)入STC單片機(jī)的AD轉(zhuǎn)換通道，待轉(zhuǎn)換完成后利用CH341T芯片的USB轉(zhuǎn)串口的功能，通過USB接口傳輸給PC機(jī)，最后由LabVIEW軟件分析處理。

2 下位機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2．1 硬件設(shè)計(jì)部分
系統(tǒng)硬件原理圖如圖2所示。系統(tǒng)采用的MCU為STC12C5410AD，采用的USB接口芯片為CH- 341T，利用該芯片的USB轉(zhuǎn)串口的功能將數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，從而構(gòu)成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。