构建Arduino-LabVIEW模拟电压表

介绍

电气测试与测量是社区学院直流电子学课程的基本内容。雷竞技最新app本课题的教学理念是向工业电子技术(ILT)的学生介绍基本的电子仪器技术和测量实践。雷竞技最新appILT学生接触到的第一个电子仪器是万用表。万用表是一种用于测量电路电压、电流、电阻等参数的基本电气仪表。万用表采用模拟仪表或液晶显示器(lcd)来显示电压、电流和电阻的电路值。这个项目背后的概念是展示如何使用Arduino、几个littleBits电子模块、LabView和LINX软件包构建一个简单的模拟电压表。在遵循项目构建说明后，模拟电压表将被检查与数字电压表测量精度使用一个小比特滑动调光控制电路。

零件清单

• Arduino Uno
• littleBits原型模块
• littleBits安装板
• littleBits滑调光器
• 虚拟仪器软件
• LINX附加软件
• 跳线
• 3位数字面板仪表

安装LabView软件

美国国家仪器公司(NI)的LabView软件允许使用图形化编程语言构建各种虚拟仪器(VI)、电子控制器和机器人设备。通过将控件放置在用户窗体上并将带有嵌入式函数的框图连接起来，可以轻松地构建一个用于控制电子和机器人设备的图形用户界面(GUI)。雷竞技最新app制作模拟电压表的第一步是下载LabView软件．

在MakerHub网站上获取LabView软件，用于构建模拟电压表

有几个软件选项可供选择，从项目开发成本的角度来看，这是很方便的。根据安装提示将软件安装到您的桌面PC或笔记本电脑上。在您的目标机器上安装该软件之后，下一个项目任务是包含LINX add on包。

安装LINX附加包

LINX插件包允许各种嵌入式控制开发平台，如Arduino Uno，勤奋的芯片工具包和NI myRIO接口电子电路，机电组件，传感器轻松使用LabVIEW软件。LINX固件允许接口组件和嵌入式控制开发平台之间使用USB、I2C(内部集成电路)和SPI(串行外围接口)协议进行通信。此外，利用基于LabVIEW VI的软件也可以很容易地控制模拟、数字和PWM(脉宽调制)信号。下载LINX附加软件到你的开发机器的硬盘上。根据安装提示完成附加组件软件包的安装。

软件包中的LabVIEW MakerHub LINX允许对嵌入式控制开发平台的I/O(输入/输出)引脚进行直接通信和控制，这些引脚与电子电路、传感器和机电执行器相连接。

加载LINX固件

为了完成LINX项目任务的最后安装阶段，以下步骤将有助于将固件加载到目标嵌入式控件开发平台。本项目使用的是Arduino Uno。

1. 使用USB线将Arduino Uno连接到桌面PC或笔记本电脑上。
2. 启动虚拟仪器软件。
3. 点击工具>> MakerHub>>LINX>>固件向导．
4. 选择串行通讯端口与您的设备关联，然后单击下一个．
5. 选择固件版本(从Serial/USB固件开始)，然后单击Next。请注意:在安装固件时，Arduino Uno上的TX(发送)和RX(接收)led应该亮几秒钟。如果没有，请重复此步骤。

点击发射的例子并按照前面板上的说明操作。

项目的下一个开发阶段是与LabVIEW模拟电压表VI进行通信。

LabVIEW模拟电压表

模拟电压表VI是由教程提供的修改版本虚拟仪器MakerHub．搭建模拟电压表的组件包括littleBits滑动调光控制电路、Arduino Uno和LabVIEW模拟电压表VI。下面展示模拟电压表项目的框图。

LabVIEW软件减少了构建模拟电压表所需的物理电路组件的数量。

最初的VI由一个图形组成，该图形显示了应用于Arduino Uno的“A0”输入引脚的模拟直流电压范围。我将图形更改为一个仪表，并在GUI中添加HI限制LED和参考控制，如下所示。

最初的VI使用“x-y”图形来显示应用于Arduino Uno的输入电压。用模拟表代替x-y图，制成虚拟仪器直流电压表。

我还在原来的虚拟仪器设计中添加了一个Hi Limit LED和一个参考控制。参考控制用于设置用于Arduino Uno的A0引脚的阈值检测输入电压。如果输入电压超过参考电压，Hi Limit LED将打开。6 .方框图显示了虚拟仪器设计中增加的比较器电路、参考控制和Hi Limit LED。模拟电压表VI可以在本文底部的下载代码框中获得。

LabVIEW代码由功能块连接在一起组成一个模拟电压表，可以读取0V到+5V的电压。

搭建arduino -电位器电路

解释了基本项目组件后，让我们开始通过连接arduino -电位器电路来构建电压表。arduino -电位器电路是设计的基础。它由一个10k欧姆电位器的雨刷臂连接到Arduino Uno的“A0”(模拟引脚0)。10K-ohm电位器的其余两个引脚连接到Arduino Uno的+5V和GND(地)。电路原理图如下所示。这个分压器电路将为我们的模拟电压表提供一个输入电压范围(0V到+5V)，以便在虚拟仪表板(GUI)上测量和显示电压值。

一个10k欧姆电位器连接到Arduino Uno的引脚“A0”。另外两个引脚连接到+5V和GND(地)。

作为建立一个备用输入可变电压电路的额外参考，我已经包括了littleBits幻灯片调光控制电气接线图:

Arduino-littleBits滑动调光控制电路的电气接线图。

littleBits幻灯片调光控制需要一个+5VDC和地面电源，以正确地操作它。Arduino的+5VDC电源可以轻松操作littleBits电子模块。该原型板用于将幻灯片调光控制连接到Arduino的板载+5VDC电源。幻灯片调光器控制模拟信号连接到“A0”Arduino引脚。关于原型板终端块定义的附加信息如下所示。为幻灯片调光器和原型板提供额外的支持，将它们放在一个小位安装板上。

该原型板允许轻松地将外部电路连接到littleBits电子模块。

将电气电子元件连接到Arduino上后，最终的控制电路应该如下图所示。的小的电压表提供了一种快速的方法来监测由滑动调光器控制产生的变化电压信号。

项目的最后步骤包括

1. 将Arduino连接到台式电脑或笔记本电脑的USB端口上
2. 打开LabVIEW软件
3. 执行模拟。vi框图
4. 对模拟电压表的控制面板进行如下设置:

一个串行端口:COM x(x是Arduino Uno实际连接的端口)

b)频道:0

c)参考:x(x为检测电压阈值)

5.点击LabVIEW菜单上的箭头按钮。

控制面板将显示在您的屏幕上，如下所示。

将数字电压表连接到原型板上进行测量比较，显示出等效电压读数。

要查看实际模拟仪表的行动，请查看视频剪辑。

在观看数字电压表(小型和传统的测量仪器)的同时，调整幻灯片调光控制，为Arduino Uno提供1.5V的输入电压。将数字电压表上的读数与基于LabVIEW的模拟电压表进行比较。制作一个数据表，比较所有三个电压表的电压读数。创建一个图表，显示记录在数据表上的电压读数之间的关系。

LINX-Analog_Read_1_Channel_Gauge_LED.vi.zip

你自己试试这个项目吧!BOM。