基于單片機的簡易多通道虛擬示波器的設計

　　然后進行延時后啟動下一次的轉(zhuǎn)換后中斷返回。整個過程中，系統(tǒng)通過中斷方式完成，具有響應及時、提高單片機處理內(nèi)部和外部事件能力的特點。

　　2.2 上位機軟件設計

　　LabVIEW是美國國家儀器(NI)公司研發(fā)的，類似于C和BASIC開發(fā)環(huán)境。它廣泛地被工業(yè)界、學術(shù)界和研究實驗室所接受，視為一個標準的數(shù)據(jù)采集和儀器控制軟件。

　　LabVIEW集成了與滿足GPIB、VXI、RS-232和RS-485協(xié)議的硬件及數(shù)據(jù)采集卡通訊的全部功能[5]。它還內(nèi)置了便于應用TCP/IP、ActiveX等軟件標準的庫函數(shù)。這是一個功能強大且靈活的軟件。利用它可以方便地建立自己的虛擬儀器，其圖形化的界面使得編程及使用過程都生動有趣。

　　本設計采用LabVIEW開發(fā)平臺制作上位機軟件，軟件界面如圖5所示。該上位機調(diào)用底層RS232通信模塊[6]，結(jié)合通用的波形顯示、按鈕開關(guān)等通用模塊設計出如圖5所示的具有串口參數(shù)選擇、實時波形顯示、采樣通道選擇、波形參數(shù)計算、存儲波形數(shù)據(jù)和采樣速率可調(diào)的虛擬示波器上位機軟件。軟件中首先通過串口參數(shù)調(diào)整復選框選擇PC機串口數(shù)據(jù)，然后打開軟件開關(guān)，當串口接收數(shù)據(jù)后將實時波形以及周期和幅值等顯示在軟件界面上。同時軟件設有通道選擇旋鈕和采樣速率選擇滑動桿用于改變波形輸入通道和采樣速率。軟件還設有波形數(shù)據(jù)存儲按鈕，當按鈕打開時，軟件會將接收到的數(shù)據(jù)按照波形數(shù)據(jù)文件以數(shù)組形式存儲在PC的磁盤內(nèi)。Matlab和Exel等數(shù)據(jù)處理軟件可方便的調(diào)用該文件進行分析，方便對其進行更加復雜的數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)的再現(xiàn)。

圖5 上位機軟件界面圖。

　　3 結(jié)論

　　本文設計的虛擬示波器系統(tǒng)由單片機ATmega16和Max232構(gòu)成的下位機系統(tǒng)及由LabVIEW開發(fā)的上位機軟件構(gòu)成。系統(tǒng)充分利用ATmega16單片機軟硬件資源，方便快捷地實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。并且通過RS232接口實現(xiàn)與上位PC機的連接，PC機通過LabVIEW開發(fā)平臺方便地實現(xiàn)進行數(shù)據(jù)的分析、處理、存儲和打印輸出的簡易虛擬示波器。本系統(tǒng)具有電路簡單、使用靈活方便等特點。因此能廣泛應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、水文系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測等領域，實現(xiàn)現(xiàn)場勘測和數(shù)據(jù)采集。