基于LabVIEW 的无线分布式数据采集系统.doc

基于LabVIEW的无线分布式数据采集系统
孔鹏，方源达，柯富茗，刘临利
（华中科技大学电子科学与技术系，湖北武汉430074）

摘要基于图形化编程语言LabVIEW，结合单片机控制和无线通讯，构建了集散型结构的无线分布式数据采集系统，给出了系统总体结构、上位机LabVIEW软件设计、数据采集卡设计和通讯协议设计。该系统利用串行通信技术和无线通讯技术，将个人电脑（上位机）和数据采集卡（下位机）连接起来，实现多现场、多通道，实时或存储转发模式的数据采集、控制和数据处理。在RS-232接口波特率9600Hz条件下，实现最大集散距离1000米、8台下位机、48个通道、多传感器、多种采样频率、总数据流量最大870bps的数据采集。
关键词数据采集分布式无线通讯LabVIEW
中图分类号TP274 文献标识码A

WirelessDistributedDataAcquisitionSystemBasedonLabVIEW
KONGPeng,FANGYuan-da,KEFu-ming,LIULin-li
(DepartmentofElectronicScienceandTechnology,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430074,China)

AbstractThisarticleestablishesawirelessdistributeddataacquisitionsystem,basedongraphicalprogramminglanguageLabVIEWandthecombinationofSCM(Single-chipMicrocomputer)andwirelesscommunicationtechnology.Thearticleshowstheoverallstructure,software,dataacquisitioncardandcommunicationprotocolofthedesignedsystem.Utilizingserialcommunicationtechnologyandwirelesscommunicationtechnology,thesystemconnectsPCanddataacquisitioncard,andactualizesprocesscontrol,dataprocessingandreal-timeornonreal-timedataacquisitionwhichhasmulti-siteandmulti-channel.WhenthebaudrateofRS-232is9600Hz,thesystemcouldactualizedataacquisitionwhichhas1kmtransmissiondistance,8slavemachines,48channels,multi-sensor,awiderangeofsamplingfrequencyand870bpstotaldatatraffic.
Keywordsdataacquisition,distributedsystem,wirelesscommunication,LabVIEW
ClassNumberTP274

引言
随着科学技术的发展和工业制造水平的提高，现代测试测量系统的测量对象越来越复杂、测量现场的分布也越来越广。这种变化促使测试测量系统向分布式、多通道系统发展，以满足多现场、多属性实时采集的需要。同时，集成技术的进步也推动测试测量系统不断向小型化、移动化、多功能和嵌入式模块化发展[[]孙雨耕，张静，孙永进，等.无线自组传感器网络[J].传感技术学报，2004，6(2):331~335
]。基于通用计算机的虚拟仪器具有可重复配置、编程简单、界面友好等特点，适合模块或功能频繁变更的测试测量系统。LabVIEW是虚拟仪器领域中最具代表性的图形化编程工具，被广泛应用于测试测量领域，已成为标准的数据采集和仪器控制软件。
在飞机、舰船等大型复杂设备的测试测量工作中，不同测量现场距离很大，有线测量系统布线复杂，成本较高[[]李健，吴华阳，张移山，等.一个分布式数据采集系统的设计与研制[J].测控技术，2007，26(8):20~22
]。本文针对这种测试现场分布广、多属性采集和移动化、多功能等要求，基于图形化编程语言LabVIEW，结合串行通信技术和无线通讯技术，设计了无线分布式数据采集系统。

系统总体设计
2.1 系统结构
系统为集散型结构[[]张玉强，刘生春，樊延虎.一个计算机实时数据采集系统的通信协议及其应用实例[J].计算机测量与控制，2002，10(2):131~132
]，上位机以个人电脑（PC）为核心，下