如何利用LabVIEW設(shè)計智能家居報警系統(tǒng)

昨天晚上，幫師弟用LabVIEW做了一個智能家居報警系統(tǒng)的上位機軟件，挺好玩的，雖然功能不多、結(jié)構(gòu)也簡單，但是，所用到的技術(shù)對于學(xué)習(xí)LabVIEW的人來說很重要。

首先，貼出前面板的圖片來。單片機向上位機發(fā)送的幀格式為：0x0A+3字節(jié)的溫度數(shù)據(jù)+0x0B+4字節(jié)的煙霧濃度數(shù)據(jù)+0x0C+1字節(jié)的開關(guān)門信號（總共11個字節(jié)），發(fā)送的波特率為9600，發(fā)送周期為200ms。上位機采集軟件每隔10ms（就是前面板上的隊列循環(huán)周期）從串口緩存區(qū)里讀取11個字節(jié)的數(shù)據(jù)，然后將其進行解析和顯示。

圖1 軟件的前面板截圖

然后，再把程序框圖一一給大家亮出來。

圖2 串口配置和串口收/發(fā)的程序圖

如圖2所示，VISA每隔10ms從串口緩存區(qū)讀取11個字節(jié)的數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)送入串口接收數(shù)據(jù)隊列中。這里采用的是生產(chǎn)者-消費者模型的循環(huán)結(jié)構(gòu)，讀串口采用的是生產(chǎn)者循環(huán)結(jié)構(gòu)，解析數(shù)據(jù)采用的是消費者循環(huán)結(jié)構(gòu)。

圖3 數(shù)據(jù)解析和數(shù)據(jù)顯示部分的程序圖

如圖3所示，消費者循環(huán)用于解析數(shù)據(jù)，根據(jù)0x0A、0x0B、0x0C三個屬性字節(jié)分別對溫度值、煙霧濃度值以及開關(guān)門信號進行解析和顯示，波形顯示采用的是波形圖表，溫度值可通過溫度計顯示，煙霧濃度可通過指針式儀表盤顯示，顯示效果直觀、大方。

圖4 聲音報警部分的程序圖

如圖4所示是聲音報警部分的程序圖，上半部分是溫度報警程序，報警聲音持續(xù)時間為2秒鐘，報警聲頻率為3KHz；下半部分是煙霧濃度報警程序，報警聲音持續(xù)時間為1秒鐘，報警聲頻率為1KHz。由于聲音報警持續(xù)的時間為1~2秒鐘，如果將報警程序放在解析數(shù)據(jù)的那個大循環(huán)里，則會導(dǎo)致大循環(huán)的執(zhí)行被延遲1~2秒鐘，因此，必須將報警程序提出來單獨寫，從而使之變成了兩個獨立運行的線程。

以上就是對本軟件的介紹，本軟件依然存在一些小BUG，比如說：有時候第一次啟動這個軟件后，串口讀到的數(shù)據(jù)幀并不是0x0A+3字節(jié)的溫度數(shù)據(jù)+0x0B+4字節(jié)的煙霧濃度數(shù)據(jù)+0x0C+1字節(jié)的開關(guān)門信號，通過探針我看到的是1字節(jié)的開關(guān)門信號+0x0A+3字節(jié)的溫度數(shù)據(jù)+0x0B+4字節(jié)的煙霧濃度數(shù)據(jù)+0x0C，開關(guān)門信號跑到幀首去了，出現(xiàn)了斷幀的現(xiàn)象。這個結(jié)果是由設(shè)置串口每次讀取11個字節(jié)引起的，當(dāng)串口緩存區(qū)里的字節(jié)數(shù)大于11時就會出現(xiàn)這種結(jié)局，因此，需要在開啟軟件之后對串口緩存區(qū)進行清除操作，并且要求讀串口的速率大于單片機發(fā)送數(shù)據(jù)的速率。