虚拟仪器典型测控系统编程实践

本书从工程应用的角度出发，较全面和系统地介绍了虚拟仪器的典型测控系统，内容包括：pc与pci数据采集卡、pc与单片机、利用pc与plc、pc与远程i/o模块、pc与usb数据采集模块、pc与can总线模块、pc与无线数传模块、pc与智能仪器，以及pc与gsm短信模块等组成的测控系统设计。每个实例首先介绍相关的硬件技术，然后给出具体的测控线路和完整的labview和labwindows/cvi程序。为方便读者学习，本书提供超值配套光盘，内容包括所有实例的源程序、程序运行录屏、系统测试录像、软/硬件资源等。

目 录
第0章 绪论 1
0.1 虚拟仪器的含义与特点 1
0.1.1 虚拟仪器的产生 1
0.1.2 虚拟仪器的概念 2
0.1.3 虚拟仪器的特点 3
0.1.4 虚拟仪器的应用 5
0.2 虚拟仪器的组成与构成方式 6
0.2.1 虚拟仪器的基本结构 6
0.2.2 虚拟仪器的构成方式 7
0.2.3 构建虚拟仪器的步骤 9
0.3 虚拟仪器系统的输入与输出信号 10
0.3.1 模拟信号 11
0.3.2 数字信号 12
0.4 虚拟仪器的软件结构与开发平台 14
0.4.1 虚拟仪器的软件结构 14
0.4.2 虚拟仪器的开发平台 16
0.5 虚拟仪器的设计原则和方法 17
0.5.1 虚拟仪器的设计原则 17
0.5.2 虚拟仪器的设计方法 19
0.6 本书说明 20
第1章 基于单片机的虚拟仪器 22
1.1 典型单片机开发板简介 22
1.1.1 单片机控制系统的组成 22
1.1.2 单片机开发板B的功能 24
1.1.3 单片机开发板B的主要电路 25
1.2 PC与单片机开发板B组成的虚拟仪器 28
1.2.1 设计任务 28
1.2.2 线路连接 29
1.2.3 利用C51语言实现单片机温度测控 30
1.2.4 利用汇编语言实现单片机温度测控 37
1.2.5 利用LabVIEW实现PC与单片机温度测控 45
1.2.6 利用LabWindows/CVI实现PC与单片机温度测控 49
第2章 基于三菱PLC的虚拟仪器 52
2.1 三菱PLC特殊功能模块与通信协议 52
2.1.1 FX2N系列PLC的特殊功能模块 52
2.1.2 三菱PLC编程口通信协议 59
2.2 PC与三菱FX2N PLC组成的虚拟仪器 66
2.2.1 设计任务 66
2.2.2 线路连接 67
2.2.3 三菱PLC端温度测控程序设计 67
2.2.4 利用LabVIEW实现 71
2.2.5 利用LabWindows/CVI实现 75
第3章 基于西门子PLC的虚拟仪器 79
3.1 西门子PLC模拟量扩展模块与通信协议 79
3.1.1 西门子PLC模拟量输入模块 79
3.1.2 西门子PLC PPI通信协议 83
3.2 PC与西门子S7-200 PLC组成的虚拟仪器 87
3.2.1 设计任务 87
3.2.2 线路连接 87
3.2.3 西门子PLC端温度测控程序设计 88
3.2.4 利用LabVIEW实现 92
3.2.5 利用LabWindows/CVI实现 97
第4章 基于NI数据采集卡的虚拟仪器 101
4.1 PCI-6023E数据采集卡简介 101
4.1.1 PCI-6023E数据采集卡的功能 101
4.1.2 安装DAQ设备驱动程序 103
4.1.3 数据采集卡的参数设置与测试 104
4.2 PC与PCI-6023E数据采集卡组成的虚拟仪器 108
4.2.1 设计任务 108
4.2.2 线路连接 108
4.2.3 利用LabVIEW实现 109
4.2.4 利用LabWindows/CVI实现 113
第5章 基于研华数据采集卡的虚拟仪器 117
5.1 PCI-1710HG数据采集卡简介 117
5.1.1 数据采集系统概述 117
5.1.2 基于PC的DAQ系统组成 120
5.1.3 用PCI-1710HG数据采集卡组成的测控系统 123
5.1.4 PCI-1710HG数据采集卡的安装与测试 126
5.2 PC与PCI-1710HG数据采集卡组成的虚拟仪器 133
5.2.1 设计任务 133
5.2.2 线路连接 133
5.2.3 利用LabVIEW实现 134
5.2.4 利用LabWindows/CVI实现 140
第6章 基于分布式I/O模块的虚拟仪器 148
6.1 典型分布式I/O模块简介 145
6.1.1 集散控制系统的结构与特点 148
6.1.2 ADAM4000系列远程数据采集控制系统 150
6.1.3 ADAM4000系列模块简介 152
6.1.4 ADAM4000系列模块的软件安装 159
6.2 PC与ADAM4000系列模块组成 的虚拟仪器 161
6.2.1 设计任务 161
6.2.2 线路连接 162
6.2.3 利用LabVIEW实现 162
6.2.4 利用LabWindows/CVI实现 167
第7章 基于CAN总线模块的虚拟仪器 172
7.1 典型CAN总线功能模块简介 172
7.1.1 现场总线控制技术概述 172
7.1.2 CAN总线控制技术概述 174
7.1.3 CAN接口卡与iCAN系列功能模块简介 178
7.2 PC与iCAN-4000系列模块组成的虚拟仪器 181
7.2.1 设计任务 181
7.2.2 线路连接 181
7.2.3 利用LabWindows/CVI实现 182
第8章 基于USB数据采集模块的虚拟仪器 187
8.1 USB总线在数据采集系统中的应用 187
8.1.1 USB总线及其数据采集系统的特点 187
8.1.2 采用USB传输的数据采集系统 189
8.1.3 典型USB数据采集模块简介 191
8.2 PC与USB4711A数据采集模块组成的虚拟仪器 193
8.2.1 设计任务 193
8.2.2 线路连接 194
8.2.3 利用LabVIEW实现 194
8.2.4 利用LabWindows/CVI实现 200
第9章 基于无线数传模块的虚拟仪器 205
9.1 典型无线数传模块简介 205
9.1.1 无线数传技术概述 205
9.1.2 DTD46X系列无线数传模块 207
9.2 PC与DTD462无线数传模块组成的虚拟仪器 213
9.2.1 设计任务 213
9.2.2 线路连接 213
9.2.3 利用汇编语言实现基于DS18B20的单片机温度测控 214
9.2.4 利用C51语言实现基于DS18B20的单片机温度测控 222
9.2.5 利用LabVIEW实现无线数传模块温度测控 229
9.2.6 利用LabWindows/CVI实现无线数传模块温度测控 232
第10章 基于GSM短信模块的虚拟仪器 236
10.1 GSM网络短信测控技术 236
10.1.1 GSM短信测控系统的特点与组成 236
10.1.2 AT指令介绍 240
10.1.3 超级终端的使用 245
10.2 PC与TC35短信模块组成的虚拟仪器 249
10.2.1 设计任务 249
10.2.2 线路连接 250
10.2.3 利用C51语言实现单片机温度检测及短信发送 251
10.2.4 利用C51语言实现单片机短信接收及继电器控制 258
10.2.5 利用LabVIEW实现PC短信接收与发送 264
10.2.6 利用LabWindows/CVI实现PC短信接收与发送 266
第11章 基于智能仪器的虚拟仪器 272
11.1 典型智能仪器简介 272
11.1.1 智能仪器的结构与特点 272
11.1.2 XMT-3000A型智能仪器的通信协议 273
11.1.3 PC与XMT-3000A型智能仪器串口通信调试 276
11.2 PC与XMT-3000A智能仪器组成的虚拟仪器 278
11.2.1 设计任务 278
11.2.2 线路连接 278
11.2.3 利用LabVIEW实现PC与单台智能仪器温度测控 280
11.2.4 利用LabWindows/CVI实现PC与单台智能仪器温度测控 284
11.2.5 利用LabVIEW实现PC与多台智能仪器温度测控 288
11.2.6 利用LabWindows/CVI实现PC与多台智能仪器温度测控 294
第12章 基于INTERNET网络的虚拟仪器 299
12.1 网络化测控系统概述 299
12.1.1 工业测控网络 299
12.1.2 网络化测控仪器 302
12.1.3 TCP/IP协议概述 305
12.1.4 DataSocket 技术概述 307
12.2 基于LabVIEW的网络化测控 308
12.2.1 LabVIEW中的TCP节点 308
12.2.2 LabVIEW中的DataSocket函数节点 312
12.2.3 LabWindows/CVI中的TCP/IP函数库 314
12.2.4 在LabVIEW 中利用TCP/IP协议实现网络通信 319
12.2.5 在LabVIEW中利用DataSocket技术实现网络通信 321
12.2.6 在LabWindows/CVI 中利用TCP/IP协议实现网络通信 325
附录A LabVIEW串口通信函数 334
附录B LabWindows/CVI串口通信函数 337
附录C LabWindows/CVI数据采集函数库 342
参考文献 350