Labview及Protues软件环境下串口通讯的仿真方法

Labview及Protues软件环境下串口通讯的仿真方法 Labview及Proteus 软件环境下单片机 串口通讯的仿真方法 介绍一种在纯软件环境的上下位机串口通讯的仿真方法。通过虚拟串口软件VSPD XP ,在Labview 和Proteus 软件环境中,对走DS18b20温度采集电路的串口通信进行了联调,仿真运行的结果明这一方法是可行的。同时本文编制了该实例的上位机Labview 监控程序,了下位机的程序框图和Protues 硬件原理图。这种方法的采用可以提高设计效率,降低设计成本,辅助开发者开发出价格低廉,功能专一的测控设备,具有很好的实用性。 言 0 引 Labview 是美国国家仪器公司(NI 公司) 推出的专为数据采集、仪器控制、 它是一个开放的开发环境, 具有PCI , 数据分析与数据表达的图形化编程环境, GPIB , PXI ,VXI ,RS232/ 485 ,USB 等各种仪器通讯总线标准的所有功能函数,开发者可以利用这些函数与不同总线标准接口的数据采集硬件交互工作。但现实中的数据采集卡很多是利用美国NI 公司提供的专用数据采集卡,价格较贵,不利于普及Labview 软件测控的学习和应用。Proteus 软件支持51 单片机,集程序编辑,原理图绘制和程序仿真于一体,它不仅能仿真单片机CPU 的工作情况,也能仿真单片机外围电路,具有电路互动仿真功能,通过动态外设模型,如键盘、开关、发光二极管、数码管、液晶和传感器、电机等,可实时显示单片机系统输入、输出结果;另外还配置了多种虚拟仪器如示波器、逻辑分析仪等方便对实验图形和数据的测量。 基于Labview 和Proteus 的特性,本文利用Proteus 仿真下位机运行,而Labview 实现上位机对下位机运行的监控,两软件采用虚拟串口进行RS232 串口通讯,在纯软件环境下,完成基于Labview 软件数据采集系统的组建。这种方法成本低,效率高,可以方便地应用到测控技术的学习和设计中。 要实现上述方法,当然要正确安装Labview 和Proteus软件,另外还必须安装NI_VISA 串口通讯驱动和虚拟串口软件VSPD XP。本文通过虚拟串口软件VSPD XP模拟出一对互联的虚拟串口,分别为COM3 和COM4 ,并且把COM3 配置给Proteus 环境下的单片机串口终端,把COM4 配置给Labview 作为串口资源。本文通过一个单片机和DS18b20温度采集电路做为下位机以及Labview为上位机的实验,来介绍这种Labview 及Proteus 软件环境下单片机串口通讯的仿真方法。 1 软件介绍 (1) Labview和G语言 Labview(Laboratory Virtual Instrument Engineering)，即实验室虚拟仪器集成环境，是一种图形化编程语言——G语言。它采用图形模式的结构框图构建程序代码，因而，在使用这种语言编程时，基本不用写程序代码，取而代之的是用图标、连线构成的图。 (2)Proteus软件 Proteus软件支持51单片机，集程序编辑，原理图绘制和程序仿真于一体，它不仅能仿真单片机CPU的工作情况，也能仿真单片机外围电路，具有电路互动仿真功能，通过动态外设模型，可实时显示单片机系统输入、输出结果;另外还可以配置多种虚拟仪器如示波器、逻辑分析仪等，方便对实验图形和数据的测量。 (3)NI-VISA NI-VISA(Virtual Instrument Software Architecture,以下简称为“VISA”) 是NI(National1nstrLlrnent)公司开发的一种用来与各种仪器总线进行通信的高级应用编程接口。VISA总线软件是一个综合软件包,不受平台、总线和环境的限制,可用来对USB、GPIB、串口、VXI、PXI和以太网系统进行配置、编程和调试。VISA是虚拟仪器系统I/O接口软件。基于自底向上结构模型的VISA 创造了一个统一形式的I/O控制函数集。 2 基于Labview 的上位机信号处理和显示软件设计 Labview 虚拟仪器程序由前面板和框图程序组成,前面板是人机交互的界面,界面上有用户输入和显示输出两类控件;框图程序则是用户编制的程序源代码,以定义和控制在前面板上的控件输入和输出功能。 图形化编程设计是采用NI_VISA 串口函数来访问和控制串口的。本设计用到的四个VISA 串口子函数是:VISA 串口配置函数VISA Configure Serial Port 、VISA 写入函数VISA Write 、VISA 读取函数VISA Read和VISA 关闭函数VISA Close 基于Proteus 的下位机电路与通讯软硬件设计 单片机主程序流程图