LABVIEW+Arduino

2021-02-20 老溫的LABVIEW之路

LABVIEW+ARDUINO

在頻率源、開關等微波組件測試時，需要切換不同的頻點或者通道，在沒有自動測試系統時，通常的做法是使用撥碼開關來控制各個控制位的高低電平，從而實現頻點及通道的切換。而arduino可以模擬這些操作，再與LABVIEW相結合,可以在同一程序能實現切換頻點、通道等的操作，並根據測試需要將所需要的測試數據記錄在相應的表格內。

一、什麼是arduino

Arduino是一款便捷靈活、方便上手的開源電子原型平臺。包含硬體（各種型號的Arduino板）和軟體（Arduino IDE)。由一個歐洲開發團隊於2005年冬季開發。

它構建於開放原始碼simple I/O介面版，並且具有使用類似Java、C語言的Processing/Wiring開發環境。主要包含兩個的部分：硬體部分是可以用來做電路連接的Arduino電路板；另外一個則是Arduino IDE，你的計算機中的程序開發環境。你只要在IDE中編寫程序代碼，將程序上傳到Arduino電路板後，程序便會告訴Arduino電路板要做些什麼了。

Arduino能通過各種各樣的傳感器來感知環境，通過控制燈光、馬達和其他的裝置來反饋、影響環境。板子上的微控制器可以通過Arduino的程式語言來編寫程序，編譯成二進位文件，燒錄進微控制器。

Arduino本質上是一種電子工具，它可以被用來製作許多有趣的創意電子製作，比如電子時鐘、四軸飛行器、寵物餵食機、3D印表機、電子顯微鏡等。全世界的電子愛好者們還在不斷開發基於Arduino的創意電子製作。

 

二、Arduino種類

常用的Arduino有以下七種：

 

UNO R3最常見，而MEGA2560 R3則輸入輸出口最多，大家可根據需要自己選擇合適的版本。淘寶都可以買的到，價格從二三十到兩百不等。

三、Arduino編程

Arduino 語言是建立在 C/C++基礎上的，其實也就是基礎的 C 語言，Arduino 語言只不過把 AVR 單片機（微控制器）相關的一些寄存器參數設置等都函數化了，不用我們去了解他的底層，讓不太了解 AVR 單片機（微控制器）的朋友也能輕鬆上手。

以上是對程式設計師朋友說的，本人是上學期間學過一年的C語言，畢業之後就沒有涉及過，接觸arduino也僅僅是網上看到它可以控制很多東西，想自己玩玩，拿到之後才發現沒有那麼容易，編程時候的邏輯關係還是有點複雜的。

本來都準備放棄了，有次偶然的機會，在NI公司的網站上發現了有專門的LABVIEW工具包，於是便下載下來試試看，發現有了這個工具包之後也不需要再敲代碼，直接將一個個子程序圖標拖進去就可以。簡直可以說是「山窮水盡疑無路，柳暗花明又一村」

四、Arduino工具包安裝

Arduino和LabVIEW之間的互動設計主要有三種工具包可以選擇，將這些工具包和LabVIEW軟體結合起來，通過LabVIEW軟體就可以實現對Arduino控制板的控制或者與Arduino控制板交換數據，從而實現LabVIEW軟體與Arduino控制板之間的互動設計。

 下面對這三種工具包進行分析:

首先，這三個工具包都需要相同的環境：LabVIEW軟體、VISA驅動、VI Package Manager （JKI VIPackage Manager Community Edition）軟體。

1、LabVIEW Interface for Arduino（LIFA） 是NI公司（美國國家儀器公司）為Arduino開發的接口工具包，這是一個入門級免費的工具包.

LabVIEW Interface for Arduino Toolkit（LIAT）這個軟體看後綴也就知道這也是NI公司開發的，屬於前者的高級版本。但是這個工具包不光支持的硬體版本少，僅支持Arduino UNO、Arduino2009、Mega2506而且庫函數的數量有限，傳感器類型單一，存在極大的局限性，當使用的傳感器不是官方函數庫中已有函數的傳感器，就無法使用LabVIEW對Arduino進行交互控制。

3、LabVIEW Hacker LINX Toolkit（LINX），這個工具包並非NI公司開發的，因而在VIPM上不一定能找到它。據網友講，Arduino有可能會威脅到labview的硬體，尤其是是老師們用labview教授Arduino硬體的時候。但是這個工具包可以直接燒錄程序到Arduino，並且程序塊更加集成、整潔，支持的硬體種類更多，提供的庫函數也超級豐富。

 由於前兩者目前已經停止更新，建議使用時下載LINX。

安裝LINX時需要注意，必須先下載makehub工具包，否則LINX將無法安裝，具體安裝步驟如下：

 

 

安裝完成後，需要根據arduino版本的不同對其進行設置，步驟如下，本人使用的是MEGA2560 R3，因此以此版本為例。

 

 

 

設置完成點finish即可。

五、LABVIEW+ARDUINO程序。

下圖為LABVIEW+ARDUINO程序，其功能為按照輸入的數字點亮對應的發光二極體。程序圖如下：

 

圖中最左側是打開arduino，然後是一個while循環，循環內為一個arduino的N位寫入子程序，（我選擇從第2到7位I/O口），常量轉換為布爾數組之後即可將得到對應位的高低電平

例如：1為TFFFFF(2-7位),3為TTFFFF,4為FFTFFF,63為TTTTTT.再點擊停止後，將第2-7位I/O口全部置0，然後在關閉arduino的串口。以上程序正式結束。

以輸入1、3、4、63為例，運行結果如下：

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