基于LABVIEW上位机界面的STM32F0 DISCOVERY多路数据采集系统

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基于LABVIEW上位机界面的STM32F0 DISCOVERY多路数据采集系统

方案计划

一、应用背景

在一般的工业控制应用项目中，都需要涉及到数据采集部分，即利用各种传感器将不同的环境变量(数字量、电压、电流、温度、湿度、压力、方向和距离等)采集，并送至控制器进行转换处理。控制器对得到的相关信息进行判断后，进行相应的控制处理。在进行控制处理的过程中，有些需要人工进行干预，这就要求各种传感器的信息必须在一定的界面（液晶屏、串口终端、上位机界面）上进行实时显示。

二、功能说明

本方案计划实现一种基于LABVIEW上位机界面的STM32F0 DISCOVERY 多路数据采集系统，利用STM32F0 DISCOVERY 板载芯片STM32F051R8T6上的12位ADC实现高精度数据采集，并将采集到的数据发送至LABVIEW上位机界面显示。

1、STM32F051R8T6 ADC模块具有16路外部通道和3路内部通道，在此方案中，利用普通电位器产生电压来模拟各种环境变量的信号。增加DS18B20温度传感器模块。

2、上位机界面除正常的波形数据显示界面外，视情况增加一些额外演示功能。增加控制板载LED灯闪烁效果，将采集到的数据发送TXT文件中保存功能。

3、利用LABVIEW自带的VISA串口实现和STM32F0 DISCOVERY板子的通信。

三、工具说明

硬件：STM32F0 DISCOVERY 开发板 软件：LABVIEW8.2 or LABVIEW8.6

方案实施进度表

1、拿到STM32F0--开发板硬件

2、解决STM32FO开发板和开发环境的调试。

3、解决STM32FO--串口通信模块和ADC模块。

4、 解决STM32FO--DS18B20温度传感器模块程序移植。

5、解决LABVIEW开发环境调试

6、解决LABVIEW串口通信模块调试

7、解决ADC数据的载入并计算显示波形。

8、解决ADC数据的TXT文件保存功能

9、解决开关按钮控制STM32F0 DISCOVERY--板载LED的演示功能。

10、增加额外功能或修改并美化系统界面

方案设计

一、硬件设计

由于该方案采用STM32F0 DISCOVERY进行开发，硬件设计并不复杂。

硬件系统框图如下：

图1 硬件系统框图

硬件系统电路原理图如下：

图2 硬件系统电路原理图

硬件系统实物图如下所示

图3 硬件连接实物图

二、系统软件设计

该方案的主要工作在于系统软件的代码设计，包括下位机驱动设计和LABVIEW上位机界面的程序设计。由于本人对STM32了解较少，故先编写了一部分驱动文件，包括USART串口驱动，SYSTICK系统定时器、NVIC中断管理、DS18B20(移植MSP430和LM3S系列)和ADC(DMA方式驱动)。考虑到时间问题，和LABVIEW的串口通信通讯采用简单的软件查询方式实现，也没有增加复杂的控制协议，比如（帧头+数据+校验码）的方式，这种在工业通信中应用比较普遍。

驱动文件浏览图如下：

图4 驱动文件浏览图

项目工程文件浏览图如下：

图5 项目工程文件浏览图

LABVIEW上位机程序界面采用LABVEIW8.6软件进行开发。采用事件驱动方式。界面前面板如下图所示。

图6 上位机程序界面。

上位机软件的详细使用，见文档《LABVIEW上位机软件说明书V1.0.pdf》。

界面的部分源程序界面如下：

图7—串口设置部分

图8—温度传感器部分处理

图9—ADC DMA通道数据处理。

由于串口通信采用8位数据方式，对非STM32产品来讲，总线都是8位方式，而对于STM32来说，是16位方式，这样就需要在串口通信时，将DS18B20或ADC采集的数据16位数据拆分成两个8位数据分别发送，发送后再进行一些处理。这对于一些刚接触LABVIEW的新手来讲，可能也是一个问题吧。

方案点评

对于工业应用或一般项目应用的数据采集来讲，该方案仅仅是提供了一个框架或思路，还有很多需要改进或优化的方向，实际中的项目远比此复杂的多，通信数据的解析和算法的处理也不是一两个VI程序就能完善的，为了更加直观，本人的VI已项目文件方式实现，目的是让自己和相关的人形成一个良好的习惯，就像写MCU的驱动一样，分成了很多小模块。

在此提出一些改进或优化的方向，留给感兴趣的人研究。

1、LED灯的延时控制在上位机界面中实现调整。

2、串口通信协议可以增加帧头、帧尾和校验。

3、ADC数据采集保存方式—合并到一个文件中，见文档《LABVIEW上位机软件说明书V1.0.pdf》。

视频地址：

http://v.youku.com/v_show/id_XNDgwMzM0MjQ4.html

Fengye5340

2012年12月28日

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基于LABVIEW上位机界面的STM32F0 DISCOVERY多路数据采集系统(附件大全)

消失の昨天wdzfd

此强帖采用STM32F0 实现了MCU和labview的串口通信，并通过控制LED灯、DS18B20以及多路ADC采集，并将数据保存的精彩内容，是一个非常经典的labview控件的应用，涉及labview编程的方方面面，非常值得学习，特此推荐给大家！

lovemail

我就在用STM32F030探索套件 都发了 几篇文章  哈哈    美女应该多搞些原创有价值的帖子  

南风hny

呵呵，你发布的STM32F030内容了吗?在哪里？只看到一个F4的介绍，我现在在整理板块，等有时间了就会把自己的原创发上来哦

fsy_1979ELeAcer

@冰山一角，看到你发的都是些官网例程修改的内容哦

回复用户4

呵呵，你发布的STM32F030内容了吗?在哪里？只看到一个F4的介绍，我现在在整理板块，等有时间了就会把自己的原创发上来哦

无望

  自己写的，难道跑马灯 和定时器 自己还能有什么创意么？

TonyYU

MHB520

支持小雨儿

pc_based

这些东西别人都已经在网上发过了哦，冰哥