WinCE系统及LabVIEW软件设计

[3]。图4.10配置图4.11调用DLL文件图4.12参数设置界面3.3信号还原由数据采集卡的通信协议可知，FT_Read函数读取的数据是24位高中低位16进制AD数据，因此需要将其还原成十进制数据，再进行(÷224×10)的运算，如此就可以还原采集到的电压信号。信号还原程序框图如图4.13所示。图4.13信号还原程序第4节LabVIEW程序设计4.1软件程序设计LabVIEW程序编写流程图如图4.14所示。首先调用DLL函数打开数据采集卡，之后设置波特率为115200，接下来通过FT_Read函数采集信号，最后对采集到的信号进行还原，并在波形图上显示出来，如果采集的电压大于3V，就使P0口输出一个高电平。图4.14LabVIEW程序流程图LabVIEW软件编写的主程序如图4.15所示。该数据采集程序严格遵守数据采集卡的通信协议和调用规范，具有很强的规范性和扩展性，且易于理解。图4.15主程序4.2人机交互界面设计在LabVIEW程序框图中添加特定的函数后，前面板会出现对应的控件。编完程序后，整理前面板上的控件布局，添加选项卡，使前面板更加简洁清晰，规范美观。前面板如图4.16所示。图4.16LabVIEW前面板设计第5节LabVIEW程序移植为了实现设备的便携性，使嵌入式硬件平台来取代传统PC,程序需要被移植到WinCE系统。需要在LabVIEW软件中增添TouchPanel插件，实现程序的跨平台应用。5.1利用TouchPanel模块转换程序TouchPanel作为LabVIEW的一个组件来使用，可以将程序转化为能够直接在WinCE系统中运行的可执行文件。具体配置方法如下：首先,在项目浏览器中右键单击"新建-终端和设备"(此选项仅在安装了触摸屏模块时可见),如图4.17所示。然后单击对话框中“新终端和设备”，选择“TouchPanelWindowsCE5.0Device”。如图4.18所示。之后添加相应的VI程序及程序中调用的DLL和lib等文件，接下来，右键单击“程序生成规范”中的“TouchPanelApplication(EXE)”以生成可执行文件。如图4.19所示。设置界面如图4.20所示。将主程序添加到“Top-levelVI”中，将程序要用到的lib文件添加到“Applicationfiles”里面。具体配置界面如图4.21所示。图4.17新建终端和设备图4.18添加终端和设备图4.19TouchPanel插件图4.20设置信息图4.21添加源文件5.2嵌入式硬件平台与PC机的同步连接为使嵌入式WinCE系统和计算机同步连接，需要下载Windowsmobile设备中心。通过miniUSB串口连接好嵌入式平台和计算机之后，Windowsmobile设备中心会自动弹出，并识别出设备，显示“已连接”，如图4.22所示。实现嵌入式硬件平台与计算机的同步连接之后，点击“不设置就进行连接”，即可对WinCE操作系统中的文件进行管理、修改等操作。如图4.23所示。将通过touchpanel模块生成的可执行文件（.exe）拷贝到WinCE操作系统中的Nandflash里，即实现了便携化。如图4.24所示。图4.22同步界面图4.23同步管理WinCE文件图4.24应用程序5.3数据采集卡的安装和使用利用触摸屏模块生成的可执行文件可以直接运行于WinCE操作系统中，实现对数据采集卡USB08316B24采集到的信号的处理。需要在WinCE操作系统中安装相应的驱动才能使用USB08316B24。安装过程如下：首先，通过miniUSB串口连好PC机和嵌入式设备，在Windowsmobile设备中心显示“已连接”之后，将该采集卡的所有驱动文件复制到WinCE6.0操作系统中的NandFlash里，以免掉电丢失。驱动文件如图4.25所示。使用USB连接数据采集卡到嵌入式硬件平台上，之后系统会自动弹出一个框，提示该USB设备没有识别出来，在框内填写“nandflash\ftdi_d2xx”，即数据采集卡的驱动文件的名字。如图4.26所示。输入名字后单击回车，数据采集卡驱动即成功安装。图4.25驱动文件图4.26安装数据采集卡驱动

第6节系统实验首先使用信号发生器作为信号源连接到数据采集卡上，信号发生器产生一个正弦波，它的频率为10Hz，偏置电压为3V,峰峰值为1V。基于嵌入式WinCE系统和LabVIEW应用程序的实验结果如图4.27（a）（b）所示。（a）（b）（c）图4.27实验结果图：（a）数据采集实验，（b）输出控制实验，（c）NDIR系统之后利用课题组的NDIR非分散红外传感检测系统开展了数据采集与控制实验，数据采集卡采集红外传感数据之后，传给ARM11开发板内的WinCE6.0系统，通过移植进该系统中的LabVIEW程序对采集到的信号进行处理与显示，当采集的数超过设定值时，控制NDIR系统中的光源发光。NDIR系统如图4.27（c）所示。第7节本章小结本章首先介绍了嵌入式WinCE6.0操作系统的定制裁剪和安装方法，然后根据数据采集卡的通信协议编写了LabVIEW数据采集程序。该程序通过调用dll来打卡数据采集卡USB08316B24，设置波特率为115200，然后对FT_Read函数进行配置并分配缓冲区，将采集来的信号先进行还原，然后显示在波形图上。最后，通过LabVIEW的touchpanel模块生成可执行程序EXE，通过同步软件Windowsmobile设备中心把程序移植到wince系统里，实现了设备的便携化。利用课题组的NDIR非分散红外传感检测系统，成功地完成了基于嵌入式WinCE和LabVIEW的红外传感数据采集与控制实验。

第5章总结与展望针对本文设计的基于嵌入式WinCE操作系统和LabVIEW应用程序的数据采集与控制系统进行总结，并安排了未来的一些工作。本文主要完成的工作如下：一、阅读国内外文献，了解了虚拟仪器和嵌入式系统的概念及优点，与传统仪器和基于PC机的系统相比，它具有许多优势和开发潜力，由此确定了本文的研究内容。二、了解LabVIEW软件编写程序的方法以及WINCE系统的基本原理，掌握ARM11硬件平台的相关知识。三、定制裁剪了WinCE6.0操作系统，并成功安装在ARM11硬件平台上。首先安装了WinCE操作系统的开发环境，然后用VS2005编译内核文件和Bootloader文件，并对FriendlyARM.ini文件进行配置，最后将定制好的系统安装到ARM11开发板上。四、选购了嵌入式数据采集卡，并完成了驱动文件的安装。根据数据采集卡的通信协议，设计并开发LabVIEW数据采集应用程序，最终实现了信号的采集、还原和波形显示等功能。五、通过LabVIEW的TouchPanel插件将程序转换为能够在WinCE系统上直接运行的可执行文件EXE，并通过微软同步软件Windowsmobile设备中心，把可执行文件移植到WinCE系统的Nandflash里面，实现了设备的便携化。六、利用课题组的NDIR非分散红外传感检测系统，成功地完成了基于嵌入式WinCE和LabVIEW的红外传感数据采集与控制实验。由于时间有限，该系统还存在许多不足之处，因此提出了几点展望：1、今后还需要做更多的实验来验证并提高系统的稳定性和准确性。2、开发板运行时间长了之后会很热，导致数据测量不准确，因此要考虑温度变化对系统的影响。3、LabVIEW程序还可以进一步扩展，仪器的体积可以进一步缩小。致谢由衷地感谢郑传涛老师对我毕业设计全方位的监督与指导，虽然在毕业设计过程中遇到过很多困难，但郑老师给予我莫大的支持与鼓励，提出了很多宝贵的专业意见。郑老师治学严谨，学识渊博，深深地影响着我，也激励我在今后的科研之路上脚踏实地，勇往直前。另外感谢师哥和师姐对我的支持与帮助，由衷地感谢他们。最后感谢我的父母对我的关心与支持，他们是我坚强的后盾。感谢所有帮助和关心过我的人，再次说一声“谢谢”。

参考文献刘珊珊.基于虚拟仪器的嵌入式数据采集系统的设计[D].南京邮电大学,2012.刘鹏,黄健.基于LabVIEW和ARM嵌入式数据采集与远程传输控制系统[J].太赫兹科学与电子信息学报,2009,7(5):459-464.程兴亚.基于嵌入式系统的虚拟仪器设计[J].微计算机信息，2004(12):63-64.杜鹏辉.基于LabVIEW的浪高数据采集系统设计与实现[D].大连理工大学，2017.张琪,周丽娟,王倩.基于LabVIEW的声音信号采集与分析系统[J].广西科技大学学报,2016,27(3):55-59.郑人龙.基于LABVIEW的远程信号采集控制系统[D].吉林大学，2016.黄佳钰.便携式检波器测试仪的设计与研究[D].北京清华大学，2009.杨林靖.基于WinCE的大棚温室监测系统的设计[D].湖南大学，2014.潘海亮,王小虎.基于嵌入式WinCE和LabVIEW的电力数据采集研究[J].机电工程技术,2015,44(03):59-63.YanS,ZhouY,YanB,etal.Theelectricalparametersmeasurementsystemfor,electrotomeoutputbasedonLabVIEW[J].JournalofBiomedicalScience&Engineering,2013,06(6):661-668.刘大勇,杨硕,付洋,等.一种嵌入式中红外甲烷检测系统的研制[J].光电子·激光,2018,29(07):729-736.付洋.基于嵌入式WinCE的红外瓦斯检测仪研究[D].吉林大学,2016.窦兴师.嵌入式系统的现状及发展趋势[J].电子制作,2018,(3):100-101.XiH,DaiR.EmbeddedwirelesswaterdetectionsystembasedonWinCE[J].SensorsandTransducers,2013,160(12):521-526.邓成中,黄惟公,万松峰.基于嵌入式ARM&WinCE的小型监控系统的设计[J].微计算机信息,2005(13):47-49.孟武胜,朱剑波,黄鸿,等.基于LabVIEW数据采集系统的设计[J].电子测量技术,2008(11):63-65.涂钦,蔡坚勇.基于LabVIEW嵌入式的便携式检测仪采集系统软件的设计[J].计算机与现代化,2009(09):180-183.ChenJ,HuangYB,WangYT.DesignofReal-timeDataAcquisitionSystemBasedonLabVIEW[J].JoumalofWuhanUniversityofTechnology,2007,29:122-124.JunC,