MATLAB串口通信在数据采集中的应用
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本人精通MATLAB等编程语言,可以提供以下方向的帮助1.MATLAB/GUI/SIMULINK/C++/VC++编程问题;2.线性与非线性控制、智能控制、模糊控制;3.数值计算问题、小波分析算法、有限元问题;4.电机控制、电力系统、机器人路径优化、机器人控制;5.粒子群算法、神经网络、模拟退火算法等智能优化算法;6.图像处理、信号处理、语音信号处理、电子通信等方向;有问题的朋友,可以将问题直接发到我的邮箱,24小时内给您答复!非常欢迎大家加我为QQ好友,欢迎访问我的空间!联系方式:QQ:626815632邮箱:626815632@QQ空间:/声明:本资料来源于网络,切勿用做商业用途!请您支持正版图书!基于MATLAB串口通信的数据采集系统的设计王明伟李茜汤伟(陕西科技大学电气与电子工程学院,陕西咸阳 712081)摘要:某些研究领域的数据采集要求有更高的自动化程度,而且数据处理变得越来越重要。
通过RS232串口将数据采集部分与计算机连接,利用MATLAB6.X自带的通信类(SERIAL)可开发出通信与数据采集软件,通过人机界面完成对数据采集系统的通信与控制,可设计出有极强的数据处理能力的系统。
关键词:MATLAB;串口通信;数据采集;快速处理中图分类号:TP274.2 文献标识码:AThe Application of MATLAB Serial Interface Communication Technology inData Acquisition SystemWang Mingwei Li Qian Tang Wei(The College of Electric and Electronic Engineering , Shaanxi University of Science &Technology,Shaanxi Xianyang , 712081)ABSTRACT: In some research domain, data sampling requires higher automation and data processing becomes more and more important at the sane time. Data acquisition system (DAS) and computer could be integrated into a powerful data processing system by RS232 serial interfaces. The communication serial in MATLAB6.X are used to develop communication and data acquisition applications, the communication and control of DAS can be achieved by man-machine interface.KEYWORDS: MATLAB; Serial Interface Communication; Data Acquisition; Quick Processing随着计算机技术的发展,计算机在信号处理中的应用越来越广泛,并且变得越来越重要,它能使得各种复杂的处理算法得以实现。
基于MA TLAB实时串口数据采集与曲线显示(附程序源代码,答辩记录)☆(包含选题审批表,任务书,开题报告,初稿,终稿,毕业设计说明书13200字,程序源代码,成绩评定册)摘要:数据采集是获取信息的基本手段〖资料来源:毕业设计(论文)网〗数据采集技术是信息科学的一个重要分支。
本设计是在Matlab R2008a版本中以串口通信实时接收目标系统数据,将采集的数据进行时间同步和字对齐处理。
在Matlab的数据采集工具箱支持下,利用图形界面GUI的设计,直观的实时显示数据曲线。
在Matlab上实现了串口数据同步采集与处理,接收数据的时间同步和字对齐,同时扩展了发送数据的功能。
关键词:MA TLAB;GUI;串口;数据采集;曲线显示;Real-time Serial Port Data Gathering and Curve Display Based on MA TLABAbstract: Data acquisition is the basic means of access to information, data acquisition technology is an important branch of information science. In this paper, real-time data is received through serial communication based on Matlab R2008a, and collected data is synchronized and aligned. Real-time data curve is real-time shown and GUI is designed with the support of Matlab Data Acquisition Toolbox. Synchronous serial data acquisiting and processing is achieved based on Matlab, data is synchronized and word aligned, and data sent as expanding function. 〖毕业设计(论文)咨询QQ:306826066〗.Key words: MA TLAB; GUI; Serial Port; Data acquisition; Curve Display;研究的主要内容:MA TLAB 由于其强大的功能而被广泛应用于很多工程领域。
全日制普通本科生毕业设计基于MATLAB实时串口数据采集与曲线显示REAL-TIME SERIAL DATA ACQUISITION AND FIGURE SHOWBASED ON MATLAB学生姓名:学号:年级专业及班级:指导老师及职称:学院:提交日期:2011年5月全日制普通本科生毕业论文(设计)诚信声明本人郑重声明:所呈交的本科毕业论文(设计)是本人在指导老师的指导下,进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议。
除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
毕业论文(设计)作者签名:年月日目录摘要 (1)关键词 (1)1前言 (2)1.1 Matlab实时串口数据采集研究现状及发展趋势 (2)1.2研究的目的和意义 (4)1.3论文的组织结构 (5)2Matlab下实时串口数据采集概要 (5)2.1 Matlab的Serial类 (5)2.2 数据采集 (6)2.3曲线显示 (7)3实时串口数据采集与曲线显示的实现 (8)3.1实时串口通信的实现 (8)3.2数据采集的实现 (9)3.3曲线显示GUI的实现 (10)4基于MATLAB的实时串口数据采集与曲线显示的具体做法 (12)4.1数据采集的一般流程 (12)4.1.1创建接口对象并设置属性 (12)4.1.2打开串口设备对象 (12)4.1.3读写串口操作 (13)4.1.4关闭并清除设备对象 (13)4.2基于Matlab中断方式的实时串行通信编程 (13)4.3绘制采集数据的曲线波形和数据显示 (14)4.3.1绘制曲线波形 (14)4.3.2数据显示 (15)4.3.3采集图像 (15)4.4扩展功能——发送数据 (17)5结论 (17)参考文献 (18)致谢 (19)附录 (19)附录1 (20)基于MATLAB实时串口数据采集与曲线显示摘要:数据采集是获取信息的基本手段,数据采集技术作为信息科学的一个重要分支,它研究信息数据的采集、存储、处理及控制等作业,具有很强的实用性,与传感器、信号测量与处理、微型计算机等技术为基础而形成的一门综合应用技术。
Matlab中的现场数据采集与实时处理现场数据采集和实时处理在许多科学研究和工程项目中扮演着至关重要的角色。
无论是环境监测、运动分析还是生物医学研究,实时数据采集和处理对于获得准确的结果和及时的决策至关重要。
而Matlab作为一种功能强大且广泛应用的科学计算软件包,提供了丰富的工具和功能,使得现场数据采集和实时处理变得更加高效和简便。
一、数据采集现场数据采集是实时数据处理的前提。
Matlab提供了各种数据采集接口和工具,可以与各种传感器、设备和数据源进行无缝集成。
通过使用Matlab的数据采集工具箱,用户可以轻松连接各种硬件设备,如传感器和数据采集卡。
此外,Matlab还支持多种数据传输方式,包括串口通信、网络通信和无线通信等。
在进行数据采集之前,必须对采集参数进行设置和优化。
Matlab提供了丰富的数据预处理工具,可进行采样率控制、滤波和去噪等操作。
通过使用Matlab的信号处理工具箱,用户可以对采集的数据进行频谱分析、时频分析和特征提取等操作,从而对信号进行处理和优化。
二、实时处理实时处理是现场数据采集的关键环节。
Matlab提供了多种实时处理工具和算法,可以对采集的数据进行实时分析、处理和可视化。
通过使用Matlab的实时工具箱,用户可以轻松构建实时数据处理系统。
该工具箱包括各种实时算法和滤波器,可以实时处理和分析采集的数据。
Matlab的并行计算功能也可以加速实时数据处理。
并行计算可以利用多核处理器或分布式计算机群集来并行计算任务,提高处理速度和效率。
在实时数据处理任务中,通过使用Matlab的并行计算功能,用户可以同时处理多个数据流,从而实现高效的数据处理和分析。
三、数据可视化数据可视化是实时数据处理的重要环节。
Matlab提供了强大的数据可视化工具和函数,可以将采集的数据以直观的方式展示出来。
通过使用Matlab的图形和可视化工具箱,用户可以创建各种静态和动态图形,如折线图、散点图、柱状图和动画图等。
Matlab中的串口通信与硬件控制在科学与工程领域,与硬件设备的通信和控制是一个非常重要的环节。
例如,根据传感器的读数来控制机器人的运动、通过串口与测量仪器进行数据交互等等。
Matlab作为一种功能强大的数学软件,提供了强大的串口通信与硬件控制功能,能够帮助工程师和科学家们简化开发流程并降低开发难度。
一、串口通信基础串口通信是一种实现设备之间数据传输的常见方式。
在Matlab中,我们可以通过Serial对象来实现与串口设备的通信。
首先,需要了解一下串口通信的基本概念。
1. 波特率(Baud Rate)波特率是指每秒传输的比特数。
它决定了数据传输的速率。
在串口通信中,发送端和接收端的波特率必须保持一致,否则数据会出现错误。
2. 数据位(Data Bits)数据位是指每个字符中实际的数据位数。
常见的数据位数有5位、6位、7位和8位。
一般来说,数据位较多可以提供更高的数据传输精度。
3. 校验位(Parity Bit)校验位是一种用于检测数据传输错误的方法。
它可以用于检验数据位中有效数据的奇偶性,常见的校验位有None、Even和Odd三种模式。
4. 停止位(Stop Bit)停止位是指每个字符的结束位数。
常见的停止位有1位和2位,通常使用1位即可。
二、Matlab中的串口通信Matlab提供了Serial对象来实现与串口设备的通信。
首先,我们需要创建一个Serial对象,并设置合适的串口参数。
例如,我们可以使用如下代码创建一个Serial对象:```matlabs = serial('COM1'); % 创建一个Serial对象,指定串口为COM1set(s, 'BaudRate', 9600); % 设置波特率为9600set(s, 'DataBits', 8); % 设置数据位为8位set(s, 'Parity', 'None'); % 设置校验位为Noneset(s, 'StopBits', 1); % 设置停止位为1位```接下来,我们可以打开Serial对象并开始串口通信:```matlabfopen(s); % 打开Serial对象```可以使用`fwrite`函数向串口写入数据,使用`fread`函数从串口读取数据。
如何使用Matlab进行实时数据处理介绍:数据处理是现代科学与工程领域中非常重要的一个环节。
在很多实时应用中,如金融交易、天气预报等,对实时数据进行及时、准确的处理是至关重要的。
Matlab作为一种功能强大的数据处理工具,在实时数据处理方面具有广泛的适用性。
本文将介绍如何使用Matlab进行实时数据处理,包括实时数据的获取、处理和展示。
一、实时数据获取在实时数据处理中,首先需要获取实时数据。
Matlab提供了多种获取实时数据的方式:1. 串口通信:通过串口通信,可以与外部硬件设备进行数据的交互。
Matlab提供了Serial对象,可以很方便地进行串口通信。
通过Serial对象,可以设置串口通信的参数,如波特率、数据位数等,并使用read函数读取串口数据。
2. 网络通信:通过网络通信,可以获取远程设备或者服务器上的实时数据。
Matlab提供了TCPIP对象,可以进行网络通信。
通过TCPIP对象,可以建立与远程设备或者服务器的连接,并使用read函数读取网络数据。
3. 数据采集卡:通过数据采集卡,可以获取来自传感器或者其他外部设备的实时数据。
Matlab提供了DataAcquisition对象,可以进行数据采集。
通过DataAcquisition对象,可以设置采样率、采样精度等参数,并使用start和stop函数控制数据采集的开始和停止。
二、实时数据处理获取到实时数据后,下一步就是对数据进行处理。
Matlab提供了丰富的数据处理函数和工具箱,可以满足不同应用场景下的需求。
以下是一些常用的实时数据处理方法:1. 数据滤波:实时数据可能受到噪声的影响,需要进行滤波处理以提取有效信息。
Matlab提供了多种滤波函数,如低通滤波、高通滤波和带通滤波等。
可以根据实际需求选择适当的滤波函数,并使用filter函数对实时数据进行滤波。
2. 数据去噪:实时数据中可能存在异常值或者孤立点,需要进行去噪处理以减少误差。
基于MATLAB的数据采集与分析系统的研究及设计基于MATLAB的数据采集与分析系统的研究及设计摘要:数据采集与分析是现代科学研究中的重要环节,而MATLAB作为一种功能强大的计算软件,被广泛应用于数据处理、分析与建模中。
本文主要研究基于MATLAB的数据采集与分析系统的设计,并通过详细的步骤介绍系统的实现过程。
通过该系统,可以实现数据的采集、预处理、分析和可视化展示等功能,从而提高数据处理与分析的效率和精度。
一、引言近年来,随着计算机技术的迅猛发展,数据采集与分析在科学研究中扮演着越来越重要的角色。
数据采集是指通过传感器、仪器等手段将现实世界中的信息转化为数字信号的过程,而数据分析则是指对采集到的数据进行预处理、分析、建模以及结果展示。
MATLAB作为一种高效、易学、功能强大的计算软件,被广泛应用于数据处理与分析中。
本文主要研究基于MATLAB的数据采集与分析系统的设计与实现,以提高数据处理与分析的效率和精度。
二、系统需求分析针对数据采集与分析的要求,我们需要设计一个具备以下功能的系统:1. 数据采集:能够通过传感器或仪器采集各种类型的数据,如温度、压力、湿度等。
2. 数据预处理:对采集到的原始数据进行滤波、去噪等预处理操作。
3. 数据分析:采用数学与统计方法对数据进行分析,并提取关键特征。
4. 数据建模:基于分析结果,建立模型、预测趋势等。
5. 数据可视化:通过图表、图像等形式将分析结果可视化展示。
三、系统设计与实现1. 数据采集模块该模块负责通过传感器或仪器采集各种类型的数据。
通过MATLAB的串口通信功能,与传感器实现数据的无线传输与接收。
使用MATLAB的串口处理函数,可以实时读取传感器发送的数据,并显示在界面上。
2. 数据预处理模块采集到的原始数据常常包含噪声、干扰等杂波,因此需要对数据进行预处理,以提高数据的质量和准确性。
在MATLAB中,可以利用滤波、去噪等函数对数据进行处理。
常用的方法有加权平均滤波、中值滤波等。
(一)matlab接口编程基础(通过串口与单片机通讯)(1)Matlab对串行口的编程控制主要分为四个步骤。
①创建串口设备对象并设置其属性。
scom=serial('com1');%创建串口1的设备对象scomscom.Terminator='CR';%设置终止符为CR(回车符),缺省为LF(换行符)scom.InputBufferSize=1024;%输入缓冲区为256B,缺省值为512Bscom.Timeout=0.5;%Y设置一次读或写操作的最大完成时间为0.5s,缺省值为10ss.ReadAsyncMode='continuous'(缺省方式);%在异步通信模式方式下,读取串口数据采用连续接收数据(continuous)的缺省方式,那么下位机返回的数据会自动地存入输入缓冲区中.这里,串口还有很多其他属性可以设置,不一一列举。
②打开串口设备对象。
fopen(scom);③读写串口操作。
初始化并打开串口调协对象之后,现在可以对串口设备对象进行读写操作,串口的读写操作支持二进制和文本(ASCII)两种方式。
当Matlab通信数据采用西方(ASCII)方式时,读写串口设备的命令分别是fscanf、fpritf;当Matlab通信数据采用二进制方式时,读写串口设备的命令分别是fread、fwrite。
我们这里使用fread,可以一次性把数据读进来。
④关闭并清除设备对象。
fclose(scom);%关闭串口设备对象delete(scom);%删除内存中的串口设备对象clear scom;%清除工作空间中的串口设备对象当不再使用该串口设备对象时,顺序使用以上3条命令,可以将所创建的串口对象对象清除,以免占用系统资源。
(2)基于Matlab中断方式的实时串行通信编程在Matlab环境下以中断的方式进行串行通信,实际上是采用事件驱动的方法实现的。
Matlab 提供了instrcallback(obj,event)回调函数,用户根据需要可以自行设置具体的串行通信事件。
摘要:文章在介绍MATLAB串口通信技术的基础上,以ANALOG公司的ADμC812作为数据采集系统的微处理器,通过计算机的RS-232串口将数据采集系统与计算机组成为一个具有极强数据处理能力的系统。
利用MA TLAB6.X自带的通信类(SERIAL)和GUI编程技术,方便地开发出通信与数据采集软件,通过人机界面能够完成对数据采集系统的控制与通信,而且系统软硬件的实现方法比较简单,具有一定的实用性。
关键词:MATLAB、串口通信、数据采集、快速处理MATLAB具有超强的数据处理能力,被广泛的应用于信号处理、自动控制等领域,而且它的图形用户界面编程技术(GUIDE)简单易学,即使非专业人员也能编制出界面友好、功能强大的应用程序。
对于一般的微转换器,实现数据的采集过程较为简单,但要对采集的结果进行快速的实时处理就比较困难,因为绝大多数MCU只提供简单的8位无符号数的四则运算指令系统,对于有符号数的乘方、开方等运算软件实现起来比较困难。
本文介绍利用MATLAB的串口通信技术实现数据采集系统与PC机的通信,使采集系统的数据获得快速、准确的处理,而且实现方法简单,有一定的实用性。
一. MA TLAB串口通信技术对于WINDOWS系统而言,硬件系统的驱动程序有着十分严格的规范,可以用C或汇编语言进行开发,而MA TLAB本身是一个跨平台的软件,并不具备直接访问硬件的能力。
即使安装了驱动程序并能正常工作的硬件设备,MA TLAB也没有统一的形式对其进行访问。
对于系统的串口,在MATLAB6.X中以类(SERIAL)的形式提供了支持。
当用指令建立了一个串口对象(句柄)以后,对串口的硬件操作可以文件操作的软件形式来完成,方法比较简单。
常用的串口操作命令及其含义如下表(1)所示,这些命令既可在MATLAB命令窗口实现,也可以M文件的形式出现,使用起来十分方便。
表1 MATLAB串口操作命令表二. 数据采集系统与PC机通信的硬件电路为了简化系统的硬件设计,数据采集系统的微转换器选用AD公司的全集成芯片ADuC812,该芯片包含有12位高性能的自校准8通道ADC,两个12位的DAC,与8051兼容的内核使用户无须学习新的指令系统。
基于Matlab的温度传感器数据采集和界面开发温度传感器数据采集和界面开发一、引言温度传感器数据采集和界面开发是一项基于Matlab的任务,旨在通过温度传感器采集环境温度数据,并通过界面开发将数据可视化展示。
本文将详细介绍如何使用Matlab进行温度传感器数据采集和界面开发的步骤和方法。
二、数据采集1. 硬件准备首先,需要准备温度传感器和与之匹配的硬件设备,如Arduino开发板。
确保传感器和设备之间的连接正确并稳定。
2. 编写采集程序使用Matlab编写数据采集程序,通过串口与Arduino开发板进行通信。
程序中需要设置串口参数,如波特率、数据位和停止位等。
通过读取串口数据,获取温度传感器的实时温度值。
3. 数据存储与处理将采集到的温度数据存储到Matlab的变量中,可以使用数组或表格等数据结构进行存储。
根据需求,可以对数据进行处理,如滤波、平均值计算等。
三、界面开发1. 创建界面使用Matlab的图形用户界面(GUI)工具,创建一个新的界面。
可以选择不同的布局和组件,如按钮、文本框、图表等,来展示温度数据。
2. 组件设置根据需求,对界面中的各个组件进行设置。
可以设置按钮的点击事件,文本框的显示内容,图表的坐标轴范围等。
通过设置,使界面能够实时展示温度数据,并根据数据的变化进行更新。
3. 数据可视化通过界面开发,将采集到的温度数据以图表的形式展示出来。
可以选择折线图、柱状图等不同的图表类型,并设置相应的坐标轴标签、标题和图例等,使数据更加直观和易于理解。
四、测试与优化完成界面开发后,进行测试和优化,确保界面的稳定性和可靠性。
可以模拟不同的温度变化情况,观察界面的响应和数据的准确性。
根据测试结果,对界面进行必要的调整和优化。
五、总结本文详细介绍了基于Matlab的温度传感器数据采集和界面开发的步骤和方法。
通过数据采集和界面开发,可以实时获取温度传感器的数据,并以直观的方式展示出来。
这对于环境监测、温度控制等应用具有重要的意义。