完整版基于MATLAB实时串口数据采集与曲线显示文档格式.docx
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自己郑重声明：
所呈交的本科毕业论文〔设计〕是自己在指导老师的
指导下，进行研究工作所获取的成就，成就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公布或撰写
过的作品成就。
对本文的研究做出重要奉献的个人和集体在文中均作了明
确的说明并表示了谢意。
自己完满心识到本声明的法律结果由自己担当。
毕业论文〔设计〕作者签字：
年月日
大纲⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1
重点词⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1
1前言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2
Matlab实时串口数据收集研究现状及张开趋势⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2
研究的目的和意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4
论文的组织构造⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5
2Matlab下实时串口数据收集大纲⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5
Matlab的Serial类⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5
数据收集⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6
曲线显示⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7
3实时串口数据收集与曲线显示的实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8
3．1实时串口通信的实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8
数据收集的实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9
曲线显示GUI的实现⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10
4基于MATLAB的实时串口数据收集与曲线显示的详细做法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12
4.1数据采集的一般流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12
创立接口对象并设置属性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12
翻开串口设备对象⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12
读写串口操作⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13
关闭并去除设备对象⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13
基于Matlab中断方式的实时串行通信编程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13
绘制收集数据的曲线波形和数据显示⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14
绘制曲线波形⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14
数据显示⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15
收集图像⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15
扩展功能——发送数据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17
5结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯17
参照文件⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯18
致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯19
附录⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯19
附录1⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯20
基于MATLAB实时串口数据收集与曲线显示
摘要：
数据收集是获守信息的根本手段，数据收集技术作为信息科学的一个重要分支，它
研究信息数据的收集、储藏、办理及控制等作业，拥有很强的合用性，与传感器、信号测量与办理、
微型计算机等技术为基础而形成的一门综合应用技术。
本设计是在MatlabR2021a版本中以串口通
信实时接收目标系统数据，将收集的数据进行时间同步和字对齐办理，并在MATLAB的数据收集
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。
设计得重点在于在Matlab
上实现串口数据同步收集与办理，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。
重点词：
MATLAB；
GUI；
实时串口；
数据收集；
曲线显示；
Real-timeSerialDataAcquisitionandFigureShowBasedonMatlab
Abstract:
Dataacquisitionisthebasicmeansofaccesstoinformation,thistechnologyasan
importantbranchofinformationscience,researchinformationdatacollection,storage,treatmentand
controloperations,andhighlypractical.Dataacquisitiontechnologywithsensordataacquisition,signal
measurementandprocessing,micro-computersandothertechnologyformedthebasisofacomprehensive
applicationtechnology.ThisdesignversionuseMatlabR2021aserialcommunicationtothetargetsystem
toreceivereal-timedata,thedatawillbecollectedfortimesynchronizationandwordalignments,and
Matlab’sDataAcquisitionToolboxinsupportofusingthegraphicaluserinterfaceGUIdesign,intuitive
displayreal-timedatacurve.FocusdesignedtoachievetheMatlabserialdatasynchronizationacquisition
andprocessing,receivedatasynchronizationandwordalignment,expandingthefunctionofsendingdata.
.Keywords:
MATLAB;
GUI;
Real-timeserial;
Dataacquisition;
Figureshow;
1前言
MATLAB实时串口数据收集研究现状及张开趋势
随着科学技术的张开，数据收集系统获取了越来越广泛得应用，同时人们对数据
收集系统的各项技术指标，如：
采样率、线性度、精度、输入范围、控制方法以及抗
搅乱能力等提出了越来越高的要求，特别是精度和采样率更是使用者和设计者所共同
1
关注的重要问题，于是，高速及超高速数据收集系统应运而生而且获取了快速张开。
今天，数据收集技术己经在雷达、水声、振动工程、无损监测、智能仪器、自动控制
以及生物工程等众多领域获取广泛的应用而且收到了优异的收效。
高速数据收集系统
在国防、航天、边缘科学研究中及公民经济的各个领域的成功的应用，进一步引起了
各方的关注，推动了它的研制和张开。
随着科学技术的张开，数据收集系统获取了越
来越广泛的应用。
当前，外国好多公司与厂商都投入巨资进行数据收集系统的研制开
发与生产销售，其中比较出名的有NEFF，NI、HP，TEK等。
从数据收集系统产品来看，各大公司供应的系列产品都包括了达成数据收集的诸
如信号放大、滤波、多路开关、模数变换和接口等各种模块。
现有的高速数据收集器
件和开发的产品中，当前还没有完满实现高速、高分辨率。
在雷达、通信、谱解析、
瞬态解析、等应用领域，为满足实时检测和高速收集的日益更新的需要，实现数据采
集的高速、高分辨率已成为数据收集系统的一个张开方向。
现有的高速ADC器件和
产品价格都比较昂贵，有些高速、高分辨率的器件自己还存在着不牢固性，所以，在
数据收集系统向高速、高分辨率张开的同时，开发和研制的器件和产品应不停地提升
可靠性，降低，提升性价比，以便使之获取更广泛的应用。
数据收集与解析素来是生产实践研究与应用领域的一个热门和难点。
随着微制造
工艺水平的飞速提升及数据解析理论的进一步完满与成熟，当前国内外对数据收集系
统的高性能方面的研究上获取了很大的成就。
就A/D变换的精度、速度和通道数来说，
采样通道从单通道张开到双通道、多通道，采样频率、分辨率、精度逐渐提升，为分
析功能的加强供应了前提条件。
而在数据解析的微办理器上，最初的数据收集系统以8
位单片机为核心，随着微电子技术的不停张开，新兴单片机的不停问世，十六位、三
十二位单片机也为数据收集系统研制厂家所采用，近来几年来采用拥有DSP功能的数据采
集系统也己投入市场。
同时，通用PC机的CPU用于数据办理也较为常有。
总之，
陪同着高性能微办理器的采用和用户技术要求的不停提升，数据收集系统的功能也越
来越完满。
数据收集系统的张开主要表达在以下几个趋势：
第一，在专业测控方面，基于PC计算机的数据收集系统越来越成熟和智能化。
在过去的二十年中，开放式架构PC机的办理能力平均每十八个月就加强一倍。
为了
充分利用办理器速度的张开，现代开放式测量平台结合了高速总线接口，如PCI和
PXI/CompactPCI，以便获取性能的进一步提升。
计算机的性能提升和由此引起的基于
计算机的测量技术的创新，正在连续不停地模糊传统仪器和基于计算机的测量仪器之
2
间的界线。
其次，在通用测控方面，采用嵌入式微
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