基于LABVIEW的串口通信实验.doc

基于LABVIEW的串口通信实验一、实验目的1了解LabVIEW串口通信基本方法2通过LabVIEW串口获取数字温度传感器的数据二、实验器材1计算机 一台2LabVIEW8.20软件 一套3串口线 一根4. 虚拟仪器实验平台 一台5分布式温度采集模块 一块6. 传感器控制模块 一块三、实验原理串行通信是工业现场仪器或设备常用的通信方式，它是将一条信号的各位数据按顺序逐位传送。计算机串行通信（简称串口）采用RS232协议，允许一个发送设备连接到一个接收设备以传送数据，最大速率为115200bps。计算机串行口采用Intel 8250异步串行通信组件构成，通常以COM1COM4来表示。1.LabView串口节点 LabView中提供了已封装好的串口通信节点，它们位于函数数据通信协议串口。这里主要介绍程序中使用到的串口配置、串口读取、串口写入和串口关闭，其他串口相关的节点使用方法查询LabView帮助。（1） 串口配置在进行串口通信时，首先要对串口进行初始化和配置。这可以由VISA配置串口节点来完成，串口配置节点如下图所示。使用该节点可以设置串口的VISA资源名称、波特率、数据位、校验位、超时时间、终止符以及流控制等参数。VISA资源名称控件用于规定对VISA会话句柄开放的资源，并维持会话句柄和类。VISA会话句柄是VISA使用的唯一逻辑标识符，用于与资源进行通信。VISA会话句柄由VISA资源名称输入控件保持，用户不可见。VISA资源名称输出是VISA函数中输出的VISA资源名称的副本。通过将资源名称输出或输入函数和VI，并链接函数和VI，从而简化数据流编程。这与文件I/O函数使用的文件引用句柄输出相似。（2） 串口写入 串口写入是将写入缓冲区的数据写入VISA资源名称指定的设备或接口，可以选择同步或异步。该操作仅当传输结束后才返回。VISA写入的节点图标及端口定义如下图所示。其中写入缓冲区包含要写入设备的数据。返回数包含实际写入的字节数量。（3） 串口读取从VISA资源名称所指定的设备或接口中读取指定数量的字节，并将数据返回至读取缓冲区，可以选择同步或异步。该操作仅当传输结束后才返回。VISA读取的节点图标及端口定义如下图所示。其中字节总数包含要读取的字节数量，读取缓冲区包含从设备读取的数据，返回数包含实际读取的字节数量。（4） 串口关闭关闭VISA资源名称指定的设备会话句柄或事件对象。VISA关闭节点的图标及端口定义如下图所示。注意：在使用LabView提供的串口节点功能时，必须安装串口驱动。2温度采集（1）数字温度传感器DS18B20DS18B20是美国DALLAS公司生产的单线数字温度传感器，可把温度信号直接转换成串行数字信号供微机处理，从DS18B20读出的信息或写入的信息，只需要一根口线与MCU连接。引脚线中除了一根数据输入输出口线外，另二根为电源和地线。数据线可完成：数据的读写，温度转换控制，寄生电源的提供（用数据线供电无需额外电源）。检测系统无需任何外围硬件。（2）单片机控制 此实验中采用了AT89C2051单片机对其进行控制，当单片机接收到串口数据“0x7E”时，将采集的温度数据帧送往串口。温度数据帧格式为“0xF9,0xPP,0x00/0xFF”。 其中：0xF9为固定帧头；0xPP的最高位为符号位（0为正值，1为负值），低7位为温度整数部分的绝对值；0x00/0xFF前面值时表示小数位0.0，后面值时表示小数位为0.5。单片机I/O口选用P1.0，串口波特率配置为1200，偶校验。AT89C2051的P1.0引脚与DS18B20的数据输入输出口线I/O连接，接口如下图所示。3串口通信计算机通过串口和单片机通信，读取单片机采集的传感器温度。具体工作流程如下所示：完成串口读写的程序框图如下图所示：由于串口读写的端口定义默认为字符串类型，为了和单片机通信，串口应以十六进制发送0x7E标志，所以在写串口时数据类型为十六进制的7E，而串口读取的字符串要转换为字节数组才能正确地作后续处理。4 温度显示从串口中读取的字符串转换为三个字节，其中第一个字节为0xF9，为帧头标志，其余两个字节表示温度。前面介绍过表示温度的数据有两个字节，第一个字节的最高位表示温度的正负，后七位表示温度的