基于虛擬儀器的鎖相放大器遠程實(shí)驗系統設計

實(shí)驗機程序實(shí)現如下功能：
實(shí)驗機接收用戶(hù)發(fā)送來(lái)的加熱信號，通過(guò)串口送往單片機系統，由單片機根據預先設置的指令驅動(dòng)繼電器，從而控制熱敏電阻的加熱狀態(tài)。熱敏電阻的溫度值由串口采集，送入實(shí)驗機；音頻輸入電纜左聲道采集熱敏電阻阻值改變后橋式電路的輸出電壓，右聲道采集信號發(fā)生器輸出的參考方波，通過(guò)聲卡送入實(shí)驗機。實(shí)驗機將采集到的所有信號經(jīng)由服務(wù)器和Internet反饋給客戶(hù)。
3．3．2 實(shí)驗機軟件框圖程序
實(shí)驗機框圖程序如圖5所示。實(shí)驗機程序的軟件部分整體采用一個(gè)While循環(huán)，其l中又包含2個(gè)While循環(huán)。其中一個(gè)While循環(huán)中設置了一個(gè)順序結構，Sequence 0中包含了2322監聽(tīng)端口，用于監聽(tīng)串口讀取溫度值；Sequence 1中包含了2323端口，用于監聽(tīng)聲卡讀取電壓值。
另外一個(gè)While循環(huán)中包含了一個(gè)2324監聽(tīng)端口，用于接收客戶(hù)機發(fā)送來(lái)的當前繼電器狀態(tài)值。當接收到閉合繼電器控制指令時(shí)，發(fā)送“30 H”到單片機，控制繼電器閉合；當接收到斷開(kāi)繼電器控制指令時(shí)；發(fā)送“31H”到單片機，控制繼電器斷開(kāi)。單片機與實(shí)驗機通過(guò)串行口通信，接收計算機發(fā)送的控制指令。

(1)實(shí)驗機與單片機的串行通信。實(shí)驗機與單片機的通信利用LabVIEW中的VISA庫(virtua|instrument software architecture)實(shí)現。V-ISA作為新一代程控儀器I／O軟件規范，在接口無(wú)關(guān)性、平臺獨立性、可擴展性和功能上都有很大提高。本文單片機帶有RS 232接口，計算機通過(guò)串口與之通信。單片機通過(guò)串口與實(shí)驗機相連，VISA Configure Serial Port節點(diǎn)中VISA Resouce Name設為ASRL4：INSTR。參數與單片機的設置一致：傳輸速率4 800 b／s，起始位1位，數據位8位，停止位1位，無(wú)校驗位。
(2)聲卡采集電路信號。用SI Read節點(diǎn)讀取聲卡采集的電路信號，Stereo 16 b端口顯示讀取的數據。Index Array函數分別提取0列(左聲道)和1列(右聲道)的信號，縮小一定倍數后，經(jīng)Type Cast函數轉為字符串數據：Sequence 0發(fā)送音頻電纜左聲道采集的數據，即熱敏電阻兩端的電壓；Sequence 1發(fā)送音頻電纜右聲道采集的數據，即信號發(fā)生器輸出的參考方波。信號波形同時(shí)顯示在前面板波形顯示器中顯示。

4 結語(yǔ)
本文開(kāi)發(fā)了基于虛擬儀器的鎖相放大器遠程實(shí)驗系統。用LabVIEW軟件編寫(xiě)了客戶(hù)機與實(shí)驗機程序，實(shí)現了遠程測量熱敏電阻溫度特性曲線(xiàn)。與傳統實(shí)驗相比，只需要一臺計算機、一臺信號發(fā)生器以及必要的硬件實(shí)驗電路即可進(jìn)行實(shí)驗。在此基礎上結合網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和儀器控制技術(shù)，實(shí)現遠程實(shí)驗。