基于LabVIEW与USB接口的实时数据采集系统

摘要：本文设计了一种基于LabVIEW与STC12C5410AD单片机的数据采集系统。单片机采集到的数据通过CH341T芯片的USB转串口的功能，实现了只用一条USB线就可以把数据传输到LabVIEW中进行显示和分析。从下位机和上位机两个部分阐述了系统的设计。实验证明，系统能实时精确的再现单片机采集的低频信号。
关键词：LabVlEW；数据采集；STC单片机；USB

1 数据采集系统
工程上使用具有PCI、PXI、USB、并口以及串口的计算机来获取测试数据，称为基于PC的数据采集系统。其中一种是通过插入式的数据采集卡直接获取数据传输给计算机。鉴于数据采集卡的价格昂贵，且安装不方便等缺点，本文提出使用STC单片机作为前端的数据采集系统，利用CH341T芯片的USB总线转异步串口的功能，将采集数据只通过一条USB线传输给PC机，最后在LabVIEW平台下进行数据的显示、分析、处理。
1．1 系统组成与工作原理
本系统总体结构框图如图1所示。主要包括有STC12C5410AD单片机和CH341T转换芯片组成的数据采集、转换、传输部分，以及基于PC机的LabVlEW软件构成的数据处理部分。首先，被测电压模拟信号通过电平变换电路进入STC单片机的AD转换通道，待转换完成后利用CH341T芯片的USB转串口的功能，通过USB接口传输给PC机，最后由LabVIEW软件分析处理。

2 下位机系统设计
2．1 硬件设计部分
系统硬件原理图如图2所示。系统采用的MCU为STC12C5410AD，采用的USB接口芯片为CH- 341T，利用该芯片的USB转串口的功能将数据传输到上位机，从而构成数据采集系统。