摘要：在电子信息技术日益发展的今天，如何及时有效地进行数据采集逐渐成为各行各业的焦点。论文研究设计了一个数据采集系统，该系统以STM32单片机为硬件控制核心，以LabVIEW为上位机显示平台。设计由硬件设计和软件设计两部分构成，硬件设计部分主要负责硬件电路的搭建，分为串口通讯模块、数据采集模块以及LCD显示模块。软件编程部分则以KeilμVision5为开发平台，C语言为编程语言，对相应的功能进行了实现。此外，还设计了LabVIEW的运行界面对收集到的数据进行显示、分析和存储。最后软硬件联合调试，对数据采集系统的功能进行了测试。

关键词 数据采集 单片机 LabVIEW 串口通讯 C语言

毕业设计说明书外文摘要

Title Design of the data gathering system based on single chip micro-computer and LabVIEW

Abstract:Today, with the growing development of electronic information technology, how to collect data timely and efficiently has gradually become the focus of all walks of life. This paper studies the design of a data aquisition system; the system uses the STM32 single chip micro-computer as hardware-control core and LabVIEW as a display platform of the host computer. The design is constituted by hardware design and software design. The hardware design is mainly responsible for building hardware circuit. It is pided into serial communication module, data acquisition module and LCD display module. The software programming part is based on Keil μVision5 as the development platform and C language as the programming language. We design a simple data acquisition system and the LabVIEW runtime interface. It is designed to display, analyze, and store the collected data. Finally, the hardware and software joint debugging, the data acquisition system function was tested.

Keywords data acquisition single chip micro-computer LabVIEW serial communication C language

目 次

1 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 数据采集系统的历史与发展 1

1.3 国内外发展现状 2

1.4 本课题主要研究内容和论文章节结构 2

2 系统总体结构设计 4

2.1 系统工作原理 4

2.2 系统功能设计 4

2.3 本章小结 5

3 系统硬件设计 6

3.1 微控制器 6

3.2 数据采集模块 13

3.3 RS232串行通信 13

3.4 系统硬件总图 14

3.5 本章小结 15

4 软件设计 16

4.1 软件设计平台和编程语言 16

4.2 下位机单片机程序设计 17

4.3 上位机LabVIEW程序设计 23

4.4 本章小结 26

5 测试结果 27

5.1 下位机运行概况 27

5.2 上位机运行概况 28

5.3 本章小结 30

结 论 31

致 谢 33

参考文献 34

附录A 程序代码 35

1绪论

1.1研究背景及意义

在电子信息技术、传感器技术、计算机技术以及自动控制技术逐渐成熟的今天，能否及时地采集与处理数据变得尤为重要。

在日常的生产生活中，数据采集系统被广泛地应用到了各行各业中去，工厂的机器运行、农作物的培育与生产、医院里病人们生命体征的监测等等，无一不依靠着成千上万的数据，如何采集这些数据以及如何及时有效地将数据进行处理分类，从而获得有效的信息，这些问题一直是人们不断探索、致力于解决的难题。

在计算机发明之后，电子信息技术、传感器技术以及自动控制技术也因此日渐发展与成熟，越来越多的研究人员设计出了数据采集系统。

就目前而言，传统的数据采集系统设计方案可分为以下两种：一是由单片机为下位机和PC为上位机构成的，并且上位机PC的软件设计大多采用VB、VC++、DELPHI等面向对象的程序设计语言。此方案的优点为单片机的硬件成本十分低廉，但是上位机软件编程及调试太过复杂，而且只有专业人员才能使其功能实现，缺乏实用性。二是基于美国国家仪器公司（NI）的数据采集卡和上位机LabVIEW的系统架构来进行设计的。它的优点是上位机软件采用LabVIEW图形化编程语言，简单易学，界面直观形象，还可以依据用户的不同需求进行快速地更改等，但是它的缺点也是非常明显的，NI公司的数据采集卡较昂贵，对于中小型企业来说资金压力较大，不利于广泛使用。