【CN209373404U】一种基于LabView的数据采集系统【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号(45)授权公告日(21)申请号201920470739.7(22)申请日2019.04.09(73)专利权人山东超越数控电子股份有限公司地址250000山东省济南市高新区孙村镇科航路2877号(72)发明人杨贵永　田博文　李卫东　(74)专利代理机构济南舜科知识产权代理事务所(普通合伙)37274代理人杜忠福(51)Int.Cl.G05B19/042(2006.01)(54)实用新型名称一种基于LabView的数据采集系统(57)摘要本实用新型公开了一种基于LabView的数据采集系统，包括上位机软件，上位机软件采用LabView语言编写，用于采集设置、数据传输、数据存储，上位机软件通过串口下发指令到下位机开关矩阵，下位机开关矩阵包括STM32单片机和继电器阵列，STM32单片机控制译码芯片，译码芯片下发指令到继电器阵列，继电器阵列线性连接多个传感装置，用于配置多种采集方式；传感装置采集数据通过STM32单片机传输至上位机软件，并自动存储至本地；本实用新型采用使用LabView语言编写的上位机软件，控制由继电器阵列组成的开关矩阵，采用自定义的方式控制继电器的不同组合，采集方式高效灵活，为系统的稳定运行提供保障。权利要求书1页说明书3页附图3页CN209373404U2019.09.10CN209373404U1.一种基于LabView的数据采集系统，包括上位机软件，其特征在于：所述上位机软件采用LabView语言编写，用于采集设置、数据传输、数据存储，上位机软件通过串口下发指令到下位机开关矩阵，下位机开关矩阵包括STM32单片机和继电器阵列，STM32单片机控制译码芯片，译码芯片下发指令到继电器阵列，继电器阵列线性连接多个传感装置，用于配置多种采集方式；传感装置采集数据通过STM32单片机传输至上位机软件，并自动存储至本地。2.根据权利要求1所述的基于LabView的数据采集系统，其特征在于：所述STM32单片机是微控制单元，用于接收并解析上位机软件的设置信息及将采集数据传输至上位机软件。3.根据权利要求1所述的基于LabView的数据采集系统，其特征在于：所述译码芯片为SN74HCT245、4线-16线译码芯片74154以及双2线-4线译码芯片74139，用于控制继电器阵列对传感器的供电和数据信息的采集。权　利　要　求　书1/1页2CN209373404U2一种基于LabView的数据采集系统技术领域[0001]本实用新型涉及数据采集技术领域，具体涉及一种基于LabView的数据采集系统。背景技术[0002]随着科学技术的发展，在工业控制领域自动化设备的应用越来越普及，一旦其中某台设备运行参数(温度、电压等数据)异常，则会影响整个系统的运行，因而需要加强对数量众多的仪器设备的实时监测；传统的监测方法多为一台监控设备监测所有的被测仪器，采用巡检方式，此种数据采集方式效率较低，无法灵活应对各种突发情况；因而如何提高采集效率、灵活采集所需参数是亟待解决的难题。实用新型内容[0003]针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种基于LabView的数据采集系统。[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于LabView的数据采集系统，包括上位机软件，所述上位机软件采用LabView语言编写，用于采集设置、数据传输、数据存储，上位机软件通过串口下发指令到下位机开关矩阵，下位机开关矩阵包括STM32 单片机和继电器阵列，STM32单片机控制译码芯片，译码芯片下发指令到继电器阵列，继电器阵列线性连接多个传感装置，用于配置多种采集方式；传感装置采集数据通过 STM32单片机传输至上位机软件，并自动存储至本地。[0005]具体的是，所述STM32单片机是微控制单元，用于接收并解析上位机软件的设置信息及将采集数据传输至上位机软件。[0006]具体的是，所述译码芯片为SN74HCT245、4线-16线译码芯片74154以及双2线-4 线译码芯片74139，用于控制继电器阵列对传感器的供电和数据信息的采集。[0007]本实用新型具有以下有益效果：[0008]1、本实用新型采用LabView语言编程，LabView语言作为一种图形化编程语言，其图形化界面易于编程，使用LabView语言编写的上位机软件，控制由继电器阵列组成的开关矩阵，采用自定义的方式控制继电器的不同组合，可实现对不同设备、不同参数的数据采集，采集方式高效灵活，为系统的稳定运行提供保障。[0009]2、本实用新型所需要监测的仪器设备可仍保留原有的传感装置(如温度传感器、电压传感器等)，只需将传感装置的外连线，按照实际情况的需求，连接至开关矩阵的各个端口即可，操作简单，方便用户快速配置。附图说明[0010]图1是基于LabView的数据采集系统上位机软件程序流程图。[0011]图2是基于LabView的数据采集系统STM32单片机主程序流程图。[0012]图3是基于LabView的数据采集系统上位机串口发送通信函数程序框图。说　明　书1/3页3CN209373404U3[0013]图4是基于LabView的数据采集系统上位机串口接收通信函数程序框图。[0014]图5是基于LabView的数据采集系统继电器阵列驱动电路框图。[0015]图6是基于LabView的数据采集系统继电器阵列驱动电路原理图。具体实施方式[0016]以下将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。[0017]如图1-6所示，一种基于LabView的数据采集系统，包括上位机软件，上位机软件采用LabView语言编写，用于采集设置、数据传输、数据存储，上位机软件通过串口下发指令到下位机开关矩阵，下位机开关矩阵包括STM32单片机和继电器阵列，STM32单片机控制译码芯片，译码芯片下发指令到继电器阵列，继电器阵列线性连接多个传感装置，用于配置多种采集方式；传感装置采集数据通过STM32单片机传输至上位机软件，并自动存储至本地。[0018]STM32单片机是微控制单元，用于接收并解析上位机软件的设置信息及将采集数据传输至上位机软件；译码芯片为SN74HCT245、4线-16线译码芯片74154以及双2线-4 线译码芯片74139，用于控制继电器阵列对传感器的供电和数据信息的采集。[0019]首先确定上位机与下位机进行串口通信时的数据传输协议，上、下位机按照协议对消息帧进行解析，每条消息帧中各字节代表意义如下：[0020]从机地址：下位机的地址代码，从01H开始，为加装开关矩阵做预留；[0021]命令代码：数据采集的方式，由用户自定义；[0022]数据长度：每条消息帧包含的数据的长度；[0023]数据1～数据n：传输的具体数据内容；[0024]CRC校验：对数据进行校验，保证数据正确性；[0025]数据传输协议如表所示：[0026][0027]其次设计原理图，对单片机及继电器进行选型；依据继电器阵列驱动电路示意图，完成原理图的设计；根据原理图导入PCB开发软件，如Cadence，对元器件进行布局布线，根据需求设计电路接口的位置以及电路板的固定方式。[0028]最后编写、调试单片机程序、上位机程序，同步调试电路板，检测通信是否正常、继电器控制是否正常。[0029]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备说　明　书2/3页4CN209373404U4所固有的要素。[0030]尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。说　明　书3/3页5CN209373404U5图1图2说　明　书　附　图1/3页6CN209373404U6图3图4说　明　书　附　图2/3页7CN209373404U7图5图6说　明　书　附　图3/3页8CN209373404U8