基于LabVIEW的单片机脉冲发生器

基于LabVIEW的单片机脉冲发生器

 

　　MCS-51单片机系统有3个定时器可以产生方波，而且方波的脉冲频率及宽度可以由软件设定，这种产生脉冲的方式具有很大的灵活性。上位机软件LabVIEW同下位机通信时，将下位机所要产生的脉冲的参数通过串口传给下位机，以便实现利用LabVIEW控制单片机产生所需脉冲的目的。

 

　　MCS-51单片机内部有一个功能很强的全双工串行口，该串行口有4种工作方式。片内的定时器／计数器可以产生波特率，大小可用软件设置。有2个物理上独立的接收、发送缓冲器SBUF，接收、发送均可触发中断系统，使用十分方便。对外也有两条独立的收、发信号线RXD(P3.0)和TXD(P3.1)。

　　本文采用RS232串行接口标准，在电气特性上，RS232采用负逻辑，要求高低两信号间有较大的幅度，标准为：逻辑“1”在-5～-15V之间，逻辑“0”在+5～+15V之间。

　

　　在通信前，上下位机一般会约定一个协议，例如在发送的数据前加一个标识段，一般为一个字节。当该字节传输正确后，下位机才可以认为上位机准备发送数据段。这样可以避免串口偶尔产生的误发信号。

　　程序设定4个字节为一个数据段，是因为上位机一次性要发完包括高低电平在内的两次定时器的初始值，而每一个初始值都有两个字节。因此下位机判断一次完整的数据段是否发送完毕，就是判断其是否收到了4个字节的数据。

　　3上位机系统的设计

　　LabVIEW语言是美国国家仪器(NI)公司开发的一种基于图形化语言的编程语言，利用该语言编写的模块化程序，具有良好的界面，简单、直观，且易于理解、调试和维护。做成的虚拟仪表可以当作许多仪器设备来使用，其功能完全由用户编程定义。另外，LabVIEW内还包含丰富的数据采集、数据信号分析以及控制等子程序，特别适用于数据采集、通信处理系统。

　　LabVIEW提供了很多现成的可供调用的函数库，从底层的GPIB，VXI，PXI，串口数据采集板的控制子程序到大量的仪器驱动程序；从基本的功能函数到高级分析库，几乎涵盖了仪器设计中需要的所有函数。同时，LabVIEW还支持用于网络通讯的TCP／IP协议、动态数据交换(DDE)和网络化多媒体对象技术(ActiveX)等应用软件标准。

　　

　　LabVIEW提供了功能强大的VISA库。VISA(VirtualInstrumentSoftwareArchitecture，虚拟仪器软件规范)是用于仪器编程的标准I／O函数库及其相关规范的总称。VISA库驻留于计算机系统中，完成计算机与仪器之间的连接，用以实现对仪器的程序控制，其实质是用于虚拟仪器系统的标准的API(ApplicationProgrammerInter-face，应用程序接口)。正因为如此，VISA可以连接不同标准的I／O设备。

 

　　本文用RS232串行通信接口将计算机与单片机相连，组成一个可控脉冲发生器用于皮肤阻抗检测。上位机用LabVIEW编程，产生的界面友好，操作方便。这种可控脉冲发生器编程灵活，不仅可以产生方波，还可以产生三角波，正弦波等，基本可以满足实验的要求。