基于LabVIEW和PCI-5124的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計

2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計
2．1 程序設(shè)計
LabVIEW是一種基于圖形語言編程的可視化軟件開發(fā)平臺，與VC、VB等其他可視化編程語言相比，其函數(shù)庫豐富、調(diào)試方便，而且開發(fā)界面簡單，界面風(fēng)格與傳統(tǒng)儀器相似。LabVIEW是一個外觀和操作均能模仿實際儀器的程序開發(fā)環(huán)境，類似于C、BASIC等編程語言。但LabVIEW的特點在于使用圖形化編程G語言在流程圖中創(chuàng)建源程序，而非使用基于文本的語言產(chǎn)生源程序代碼。與傳統(tǒng)C、C++等編程語言不同，LabVI-EW采用強(qiáng)大的圖形化語言編程，面向測試工程師而非專業(yè)程序員，編程方便，人機(jī)交互界面直觀友好，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)可視化分析和儀器控制能力。
本實驗系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集、存儲和數(shù)據(jù)處理等部分組成。其中數(shù)據(jù)采集包括采集設(shè)置和數(shù)據(jù)采集波形顯示；數(shù)據(jù)處理包括信號時頻域參量測量、信噪比測量以及報表打印等。系統(tǒng)工作流程如圖2所示。

本系統(tǒng)基本工作過程是：肩動LabVIEW程序后，首先設(shè)置高速數(shù)據(jù)采集卡PCI-5124的通道、采樣模式、采樣頻率、觸發(fā)類型、觸發(fā)電平等，然后啟動采集，進(jìn)行長時間連續(xù)的數(shù)據(jù)采集并利用流艋技術(shù)將采集到的信息實時存儲于計算機(jī)硬盤，由于采集到的信息量很大，因此對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行離線處理，以減輕計算機(jī)CPU負(fù)擔(dān)，提高數(shù)據(jù)處理速度。
2．2 數(shù)據(jù)采集模塊
數(shù)據(jù)采集是從傳感器和其他待測設(shè)備等模擬和數(shù)字被測單元中自動采集各種參量(物理、化學(xué)、生物量等)信息的過程。數(shù)據(jù)采集操作的結(jié)果直接影響后續(xù)數(shù)據(jù)處理、分析，數(shù)據(jù)采集功能模塊利用NI-Scope函數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，為了讓數(shù)據(jù)采集設(shè)備在后臺連續(xù)采集數(shù)據(jù)并送入緩存區(qū)，首先，初次安裝好NI PCI-5124數(shù)據(jù)采集卡和驅(qū)動程序以后，計算機(jī)將自動設(shè)置其I／O地址和中斷號，并分配內(nèi)存資源，打通LabVIEW程序和底層驅(qū)動NI-Scope的通道。其次，在程序界面設(shè)置采樣頻率、采集通道、數(shù)據(jù)存儲方式并啟動程序?qū)崟r采集。由于需要觸發(fā)某事件后(例如點擊“運行采集”按鈕)進(jìn)行采集，本設(shè)計采用可編程掃描和當(dāng)前軟件觸發(fā)采集模式：采集啟動后，下層NI-Scope驅(qū)動程序獨立控制硬件高速數(shù)字化儀PCI-5124進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并將采集結(jié)果利用流盤存儲方式跳過采集卡的緩沖區(qū)直接讀取到應(yīng)用軟件的計算機(jī)硬盤中，處理數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集波形如圖3所示，該模塊完成連續(xù)數(shù)據(jù)采集，實時顯示信號并刷新。