虚拟仪器课程设计-基于LabVIE的串口调试设计.doc

武汉工程大学本科课程设计课程设计（学年论文） 课题名称： 虚拟仪器课程设计 基于LabVIE的串口调试设计 学生学号： 1504200327 专业班级： 测控二班 学生姓名： 学生成绩： 指导教师： 课题工作时间： 2017.10.16 至 2017.11.20 武汉工程大学教务处 制填写说明：1. 一、二、三项由指导教师在课程设计（学年论文）开始前填写并交由学生保管；2. 四、五两项由学生在完成课程设计后填写，并将此表与课程设计一同装订成册交给指导教师；3. 成绩评定由指导教师按评定标准评分。4. 此表格填写好后与正文一同装订成册。一、课程设计的任务或学年论文的基本要求： “虚拟仪器”是测控技术及仪器仪表发展的一个方向，是理论性与实践性都很强的专业技术课程。该课程设计是在学完“虚拟仪器”课程之后，综合运用所学编程知识，完成一个应用型、具有一定功能的小软件的设计，从而加深对虚拟仪器知识的理解，获得初步的编写应用程序的经验，为走出校门从事有关虚拟仪器及仪器仪表应用的相关工作打下基础。1. 设计题目： 基于labview的串口调试设计2.设计要求 1). 巩固和加深对虚拟仪器的理解； 2). 培养学生根据课题需要查阅相关参考书籍、查阅手册和文献资料的能力； 3). 学会LabVIEW编程，拓宽知识，初步掌握设计一定功能软件的方法； 4). 学会软件的设计和调试方法； 5). 了解与课题有关的软件工程编程规范，能按课程设计任务书的要求编写课程设计说明书，能正确反映设计和实验成果，能绘制流程图。指导教师签字： 教研室主任签字： 年 月 日 年 月 日二、进度安排：1) 查资料、审题 1天 2) 确定系统总体方案 1天 3) 软件5天4) 软件调试，撰写课程设计报告及答辩 1天三、应收集资料及主要参考文献：1. LABVIEW设计软件；2. 虚拟串口调试软件3. 串口调试助手四、课程设计（学年论文）摘要（中文）：该课程设计论文详细介绍了设计基于labview的串口调试助手所需要的软件及相关知识，设计流程，可能遇到的问题及其解决方案。第1部 分介绍课程设计的目的以及其需要达到的要求第2部 介绍所需要的软件：虚拟串口软件、调试助手以及labview。第二部分介绍与课程设计有关的labview串口知识并附加自己在做课程设计时所遇到的问题及其解决方案。第三部分介绍基于labview的串口调试助手的设计流程。包括接受串口信息和发送数值部分。第四部分为测试串口调试labview程序。第物部分为本次课程设计及虚拟仪器课程开设的感受五、课程设计（学年论文）摘要（英文）：The course design paper describes in detail the design of LabVIEW based serial debugging assistant required software and related knowledge, design process, problems and solutions may be encountered.The first part introduces the required software: virtual serial port software, debugging assistant, and labview. The second part introduces the LabVIEW serial knowledge related to the course design and the problems encountered in the course design and the solutions.The second part introduces the design process of serial debugging assistant based on labview. This includes receiving serial information and sending numeric values.The third part is to test the serial port debugging LabVIEW program.The fourth part is the course design and virtual instrument course opened feelings六、成绩评定： 指导教师评语： 指导教师签字：2017 年12 月 日项目评价项目评价调查论证工作量、工作态度实践能力分析、解决问题能力质量创新得分七、答辩记录：答辩成绩：答辩小组教师（签字）： 2017 年12 月 日总评成绩：（教师评分75%+答辩成绩25%）课程设计评审标准（指导教师用）评价内容具 体 要 求权重调查论证能独立查阅文献和从事其他调研；能提出并较好地论述课题的实施方案；有收集、加工各种信息及获得新知识的能力。0.1实践能力能正确选择研究（实验）方法，独立进行研究工作。如装置安装、调试、操作。0.2分析解决问题能力能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题；能正确处理实验数据；能对课题进行理论分析，得出有价值的结论。0.2工作量、工作态度按期圆满完成规定的任务，工作量饱满，难度较大，工作努力，遵守纪律；工作作风严谨务实。0.2质量综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析处理科学；文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范，图表完备、整洁、正确；论文结果有应用价值。0.2创新工作中有创新意识；对前人工作有改进或独特见解。0.1VIII目录一、课程设计基本任务II第一节.程设计目的II第二节，课程设计需要达到的要求II二、课程设计前期准备III第一节，实验需要III第二节，与LAVIEW相关知识III第三节，虚拟串口调试III三、程序设计流程VI第一节：发送数据区域VI第二节、接受数据区程序，在做好接收数据区域后，确定COM1与COM连接后，就是接收数据区域了。VII四、测试设计程序VIII第一节、接收数据调试VIII第二节，发送数据调试VIII第五章、感受XI 一、课程设计基本任务第一节.程设计目的基于labview设计出串口调试助手，即在串口COM1和COM2之间实现通信。第二节，课程设计需要达到的要求1. 总体程序及其说明；2. 程序设计的分析、思路说明； 3. 程序流程 上机实验步骤； 4.程序调试结果的截屏图片。 5.课程设计总结第三节，课程设计总体程序框图 图 1-1 串口通信总体框图上图是这次课程设节的总体框图。左边为实验前版，用来控制程序运行输入和显示结果。右半图为实验程序，通过串口配置，串口读取、串口关闭、串口写入、进制转换以及while条件语句构成的实现串口通信的程序 二、课程设计前期准备第一节，实验需要 预习虚拟仪器课本P188P192安装破解labview2015安装虚拟串口软件VSPD安装串口调试助手Serial port Utility第二节，与LAVIEW相关知识 一般串口的控制结构配置（打开）串口读写串口关闭串口容易忽略的是， 在单独的写或者是读的时候，程序必须要有 关闭串口的visa第三节，虚拟串口调试我在做串口调试的时候电脑总是报错VISA端口资源有问题，自己以为是没有接到其他电脑，也用数据线和网线连接两个电脑（现在想想，真傻）电脑又不是人，没有相应的驱动是识别不了串口的。就没有多理会，直接去做读写程序了。这里介绍一下我是怎么实现两个串口通信的打开虚拟串口，点击添加端口可以有如图串口。串口是成对出现的，互相匹配。建立之后labview软件中I/O端口就会自动识别COM1,COM2.点击刷新就会出现如图所示串口。图 2-1 虚拟串口驱动串口截图 这是虚拟串口驱动，有了这就不用连接其他电脑就可以做串口调试了。那么怎么测试COM1和COM2相互通信呢？这里可以打开两次已有的串口调试助手，点击两个串口调试助手的右下角（打开），左边未打开又边打开了对应的虚拟串口有如下图图 2-2 COM1，COM2调试窗口 打开的串口就相当于labview中程序运行，后面如果程序设计完成，运行后才能实现通信。图 2-3可以看到COM1显示port closed ，表示串口已关闭。而COM2为打开并且显示了是什么程序打开的。相应的如果在串口调试助手中打开串口了则会在虚拟串口中显示。那么两个串口就可以相互通信了。即有：图 2-4 COM1、COM2之间调试窗口 如图即为相互发送数据的串口显示图左边发送56右边显示，同理右边。即证明COM1和COM2相互同信。非特殊需要，配置VISA的时候其他值给默认值即可（如波特率） 三、程序设计流程 第一节：发送数据区域 为什么先编写发送区域呢，发送如果发送的数据能被其他串口识别，就说明了自己编写的发送数据区域基本核心内容没有问题，实现了自己编写的程序与串口连调而且因为别人设计的串口调试软件会比自己做的更加完备，就是说自己无论发送什么类型的数据，更容易在别的串口调试助手上显示。避免了先做接受数据程序的时候出现发送的数据与自己的接收的程序数据不匹配的情况。图 3-1 发送数据区程序截图以上为我编写的发送数据区域，WHILL循环语句和时间结构下的发送数据程序。值得注意的是串口通信中以字符串的形式通信。数值经过数值至字符串转换后输入串口，然后关闭串口并且连接一个简易错误处理，也可以用错误输出代替需要耐心的寻找各元件（将元件用标签显示会节省空间）第二节、接受数据区程序，在做好接收数据区域后，确定COM1与COM连接后，就是接收数据区域了。图 3-2 接受数据区域： 如图，为一个while循环加上一个条件结构组成，为什么用条件而不用事件循环，是因为发送只需要点击就可以发送。而接收需要不停的读取。实现一旦有数据即读取，若没有则不显示。即当instr输入不为零的时候才进行visa读取操作。这个程序的意思就是先读取前面串口的数据，测试有没有字节。再加上一个比较就可以得到如果有输入VISA才读取功能。四、测试设计程序第一节、接收数据调试图 4-1 如图为整体调试程序在串口助手中打开COM2在labview中选择相对应的串口COM1。运行程序 测试接受数据区域是否正常，在COM2中输入123先运行labview后点击发送。 如果先点击发送，而labview没有运行时，会显示无输入，无输入时显示如下图图 4-2 发送数据123时，labview未运行结果可以看见此时未点击发送时，串口没有接收到数据条件框就显示F，不进行读操作。第二节，发送数据调试当点击发送“123”时对应程序各数据如下： 图 4-3 前面饭显示需要注意的是labview之间传送的是字符串图 4-4 程序运行状态从图中可以观察到，输入123 已显示为字节数3，并且输出字符串123至接收字符串中最终经过字符串转换为数值输出83，即表示编辑的串口调试助手可以接收字符串。发送数据测试点击“确认发送”，即发送数据121，八进制字符串为171对应的运行结果图4-5发送数据运行结果图4-6 串口调试窗口显示字符串 由图可见，串口调试助手显示数据为字符串171，即证labview调试助手运行正常。附加：改变各值得到的数据图4.7发送数值456图4.8 接受字符串710 第五章、感受上虚拟仪器也有三四十个学时了，从一开始编写计算器，到了解循环结构、条件结构、顺序结构和事件结构等等再到最后的自己编写串口调试助手。坦白的说肯定位置没有接触或者没有搞懂，但是有自信能用labview做事情了，只是时间问题。这次课程设计，对我来说，我再做之前只是初步会用各个结构，编了个计算器。对于串口这部分只是