3 系统的软件设计
智能变送器模块的软件设计在整个模块设计工作中占重要地位。需要通过编写软件实现智能变送器的“即插即用”、数据采集和数据传输等功能;同时,利用美国国家仪器公司(NI公司)的LabVIEW软件编写了电子数据表格的编辑软件,使智能变送器模块可由RS一232与计算机连接,并利用串口单独配置智能变送器的电子数据表格(TEDS)。
3.1 智能变送器模块的软件设计
在智能变送器模块的软件设计中,最主要的工作是STIM模块的自识别讨稗和与NCAP之间的基本通信过程。图4和图5分别给出了STIM模块自识别和读/写结构流程。具体而言,整个软件被分为如下5大模块:
①STIM模块,为STIM的主程序部分,主要用于实现各接口初始化和系统复位;
②TII模块,描述了STIM的物理接口,用于数据传输、触发、中断和控制等功能;
③TEDS模块,定义了TEDS的数据格式和存储方式,用于对TEDS内容的读取和保存;
④A/D模块,用于A/D接口外接传感器后进行测量数据的采集;
⑤RS一232模块,用于与计算机之间通信,实现对STIM中TEDS的编辑。
3.2 电子数据表格配置界面的设计
LabVIEW是NI公司推出的一种工业标准图形化编程工具,主要用于开发测试、测量与控制系统。它使用图形化的编程语言——G语言,采用图形模式的结构框图构建程序代码,其程序按照数据流进行驱动。该软件提供了大量实用的控件,可以大大提高设计和测试时的工作效率。
采用LabVIEW软件作为界面开发工具,在电脑平台上编写智能变送器电子数据表格的配置界面。整个界面分为前面板设计和程序框图设计,分别如图6和图7所示。前面板主要利用控制控件、显示控件和修饰控件对界面进行设计,程序框图设计则是利用串口通信控件、字符串控件以及程序结构将整个程序按照数据流的方式连接起来。该配置界面最终要实现的主要功能包括:下达命令功能键,串口通信参数设置以及电子数据表格的编辑、读取、写入和保存。
4 小 结
通过实验验证,设计的STIM模块能够“即插即用”,并与NCAP之间按照规定的时序进行通信,同时,利用TEDS编辑界面能够由用户根据连接的传感器自行进行TEDS内容修改。本设计为IEEEl451标准的网络化智能传感器的开发提供了一种良好的解决方案。