• LabVIEW和Arduino的巧妙结合(基础篇—1)


    目录

    1、安装LabVIEW Interface for Arduino Toolkit工具包

    2、LabVIEW Interface for Arduino Toolkit工具包的使用

    2.1、Arduino INIT函数节点

    2.2、Arduino CLOSE函数节点

    2.3、Low Level函数库

    2.4、Sensors函数库

    3、烧录Arduino固件


    本篇博文将开启第四个LabVIEW系列专栏,也是目前确定的最后一个关于LabVIEW技术的专栏:LabVIEW和单片机。在前三个专栏分享介绍了:

    1、基础篇:LabVIEW开发技巧

    2、工控篇:LabVIEW仪器控制

    3、视觉篇:LabVIEW图像处理和机器视觉

    本专栏使用的单片机为:Arduino(本系列专栏使用Arduino UNO控制器),主要原因在于,Arduino简单易上手,老少皆宜,受众面广泛,使用Arduino作为下位机,LabVIEW作为上位机,独立开发者可以快捷开发出一套软硬件联控的演示系统。

    同时,我也推荐各位先学习一下之前发布的Arduino基础知识:和12岁小同志搞创客开发​​​​​​​,了解Arduino开发工具和基础开发知识。

    1、安装LabVIEW Interface for Arduino Toolkit工具包

    LabVIEW中有专业的接口工具包实现和Arduino进行联控:LabVIEW Interface for Arduino Toolkit。

    LabVIEW Interface for Arduino Toolkit是NI公司(美国国家仪器公司)为Arduino开发的接口工具包,借助于这个工具包,可以很方便地使用LabVIEW软件与Arduino控制器实现联合开发。把这个工具包和LabVIEW软件结合起来,通过LabVIEW软件就可以实现对Arduino控制器的控制或者与Arduino控制器交换数据。

    LabVIEW Interface for Arduino Toolkit最大的优点在于内置有数十个NI公司开发的库,提供给开发者使用,当Arduino与LabVIEW连接之后,就可以使用LabVIEW中数十个内置的库来开发新的程序算法来控制Arduino硬件,而且构建UlI(人机交互界面)也非常容易,适合于新手使用。同时,LabVIEW Interface for Arduino支持Arduino控制器通过USB、串口、蓝牙或XBee等接口的形式与计算机的LabVIEW进行连接。

    LabVIEW Interface for Arduino Toolkit工具包的安装非常简单,在VI Package Manager,搜索LabVIEW Interface for Arduino就可以进行安装,如下所示:

    当LabVIEW安装LabVIEW Interface for Arduino工具包之后,在前面板和程序框图中的函数栏目中就会出现Arduino控件和操作函数库。

    Arduino控件包含模拟IO、数字I/O、Pin Mode、Board Type和连接方式等,如下图所示:

    前面板控件库

    操作函数库包含有Arduino INIT、Arduino CLOSE、Low Level、Sensors、Examples等,如下图所示。其中,Arduino INIT和Arduino CLOSE是每个程序必备的,即与Arduino控制器建立连接,完成对Arduino预先设定的操作之后,断开与Arduino控制器的连接,释放Arduino控制器的串口资源。

    程序面板函数库

    另外,Low Level为Arduino初级应用,Sensors为经过封装的传感器函数库,Examples包含有大量的应用示例。由于Sensors和Example是将Low Level函数封装构建成的函数库,所以使用较为方便,但是其兼容扩展性不如Low Level好。

    2、LabVIEW Interface for Arduino Toolkit工具包的使用

    本小节主要讲解Arduino lNIT、Arduino CLOSE、Low Level以及Sensors中部分函数库的使用。

    2.1、Arduino INIT函数节点

    Arduino INIT函数节点如下图所示:

    输入参数有VISA resource、波特率、Arduino板的类型、连接方式(USB/Serial),输出参数为Arduino资源号,提供给后续函数对Arduino进行操作。它的功能是连接Arduino控制器,以使得Arduino板进入受LabVIEW控制的状态。除了VISA之外,其他的输入参数可以不给定,即使用默认参数,波特率115200,Arduino Uno板,USB/Serial连接方式,每个包15个字节。

    2.2、Arduino CLOSE函数节点

    Arduino CLOSE函数节点如下图所示:

    输入参数为Arduino资源号,只有错误输出。其功能是断开Arduino与LabVIEW的连接,释放Arduino控制器的串口资源。

    2.3、Low Level函数库

    Low Level函数库包含:模拟输入、数字IO配置、数字输入、数字输出、PWM输出(模拟输出)、Tone、I2C、SPI、模拟采样功能,如下图所示:

    其中,模拟输入、数字输出、数字输出和PWM输出分为管脚和端口两种,端口操作适用于需要多个IO管脚进行操作的情况。

    2.4、Sensors函数库

    Sensors函数库中包含:热敏电阻、光敏电阻、RGB、数码管、红外、舵机、步进电机和液晶显示等功能,如下图所示:

    3、烧录Arduino固件

    将Arduino作为下位机时,需要烧录LIFA_Base.ino,可在安装工具包路径下找到,例如该文件在我的电脑位于:

    D:\National Instruments\LabVIEW 2020\vi.lib\LabVIEW Interface for Arduino\Firmware\LIFA_Base

     使用Arduino IDE打开该文件,编译并下载到Arduino单片机中,完成固件烧录。


    使用LINX替代LIFA进行Arduino和Labview的互动实验-Arduino中文社区 - Powered by Discuz!

    使用面向Arduino的LabVIEW接口报5003错误:发生超时 - NI

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