基于LabWindows/CVI的光谱分析系统的设计与实现

先要提高采样的可靠性，我们考虑在一个频点进行5次数据采样，再进行舍二余三求平均滤波（即5个采样数据中，首先去掉最大和最小的两个采样数据，然后对剩余的三个采样数据求平均）。

由于一个频点要进行5次数据采样，数据的传输量就非常大，而我们采用的是RS232的串口通信方式，虽然其实现方法简单，但数据传输速度却很有限。为克服这一不足，又考虑到同频点5次数据采样，最多低几位不同。因此这里我们采用传一次高八位，五次低四位的数据压缩编码来进行同频点5次数据传送。从而可实现采样速度与可靠性的同步提高、减轻了数据传输负担并保证了实时性。

另外，在步进电机驱动控制电路中，实际调试时，我们发现如若直接在驱动波形输入端标准的方波信号，结果出现"喀嚓、喀嚓"的声音，利用平面光栅单色仪提供的电源添加CMOS与非门U6（4011），作为波形缓冲，很好的解决了上述问题，使得步进电机平稳运行。

　　3．4 接口卡的软件设计

硬件接口卡程序采用AT89C51汇编语言编写，完成步进电机的控制，数据的采集，与PC机的通信以及显示键盘等功能。其主程序流程图如下图四所示：

定时器0中断服务程序用于产生方波驱动信号，用于驱动步进电机。它工作在模式1，其中，TH0、TL0由PC机所设置的转率确定。采样/发送标志位07H由PC机或键盘命令设置，若（07H）=1，则设置标志位（00H）=1，以便启动采样子程序与数据发送子程序，反之，则使（00H）=0停止采样子程序与数据发送子程序。结束标志位08H，当（08H）=1时，结束采样，反之，继续采样过程。在每次采集数据前应加入适当的延迟，以便使步进电机稳定后再读数。

AD转换器MAX180的BUSY端子接在AT89C51的INT0上，INT0设置为边沿触发方式IT0=1，当BUSY信号从有效状态变为无效状态时，单片机进入其外部中断服务程序SAMINT0完成一次数据采集。在调试时为保证软件的功能执行一次，平面光栅单色仪的指示波长转一个单位，可通过微调定时中断初始值达到以上目的。

AT89C51通过串口中断服务程序MCRXPCINT接收上位PC机数据/命令。           

部分汇编程序如下：
　　ORG 0000H
　　LJMP MAINPROC
　　ORG 000BH          ；定时器0中断入口地址。
　　LJMP TIMER0INT
　　ORG 0013H          ；A/D转换MAX180完成一次数据采集外部中断1入口地址。
　　LJMP SAMINT0
　　ORG 0023H
　　LJMP MCRXPCINT    ；AT89C51接收上位PC机数据/命令串口中断入口地址。
　　ORG 0050H
　　MAINPROC：
 MOV    SP，60H
 LCALL  LCMINIATE    ；初始化液晶显示模块。
　　．．．　．．．
　　MAINLOOP：               ；主循环。
 JNB  00H，SAMPNO　；是否开始采集发送数据？00H位为标志位。为1启动
 CLR  00H
 LCALL MCTXPC       ；AT89C51发送数据（30H~37H）单元到PC机。发送中关闭串口中断
 LCALL SAMPLE       ；开始采集数据。
　　SAMPNO：
 LCALL READKE&PC  　；查询键盘及PC机命令。（01H）、（00H）
 LJMP MAINLOOP
　　．．．　．．．

　　4   数据分析系统的设计

目前，应用程序的开发软件非常多，如VC、VB等，但开发周期都比较长、难度也比较高；而美国NI公司推出的虚拟仪器编程语言LabWindows/CVI，利用其丰富的按钮、图形等用户界面库函数，大大缩短了软件的开发周期，并能满足开发中的实际需要。

在设计过程中，根据实际要求，我们把系统分为：参数设置及动态采集，数据分析处理，数据管理等三大模块。

在"参数设置及动态采集"模块中，为了提高该系统的适应性，考虑串口通信速率可调，以适应多种采样速率的要求。因此，系统应用时，应首先设定串口参数，然后才能进行采样、定位等操作。所以，系统分析界面上"采样启动/停止"、"参数定位"等功能按钮首先是灰色的（处于无效状态），只有串口