基于LabVIEW的树莓派数据采集（DAQ）和简易示波器

Vincent_Wang-30

首先十分感谢e络盟提供的比赛赞助基金。

一、项目名称：
        基于LabVIEW的树莓派数据采集系统（DAQ）

1.原理介绍和搭建环境教程
由于树莓派本省没有AI和AO，手上正好有一块ST的Nucleo F103，所以利用STM32F103的AI做了数据采集的前端，通过SMT32的SPI接口和树莓派的SPI接口相连，采集到的数据不做处理直接送到树莓派。这里STM32F103作为SPI的Slave端，树莓派作为Master端。STM32F103利用mbed现成的SPI Slave程序修改一下即可，这里偷懒了！树莓派部分利用MarkerHub的LINX工具搭建了可以运行在树莓派上的LabVIEW程序。程序比较简单，利用SPI读取到的AI数据利用LabVIEW的chart显示出来。但是在搭建环境这一块比较坎坷，下面一步一步给大家介绍搭建的步骤：
第一步：安装树莓派操作系统 Raspbian。可以利用先下载image文件在利用 Win32 Disk Imager写入SD卡安装，也可以先安装NOOBS，然后在线安装Raspbian，建议用Win32 Disk Imager安装，感觉快一些。不要在线安装比较慢，系统iamge文件下载地址：https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/
第二步：安装LabVIEW和LINX。
首先安装LabVIEW，建议安装LabVIEW2014以上版本会自带VI Package Manager，这样就可以在VIPM中搜素LINX直接安装了。
安装完LINX后，就可以用网线连接树莓派安装开发环境了。
第二步：在树莓派上安装LINX环境，由于LabVIEW使用的G语言，不能直接在嵌入式系统中开发和运行，之前NI有一个vi转换成C的工具包，然后利用keil把C代码编译成hex或bin下载到MCU中，但是目前这个工具包不在更新了，目前主要利用LINX在嵌入式系统中需要安装一个runtime来运行你的LabVIEW代码，具体的细节可以参考LINX的说明文档：
https://www.labviewmakerhub.com/ ... misc:linx-internals
下面介绍怎样在你的树莓派上安装LabVIEW的运行环境LINX:
       a）、打开LabVIEW->Tool->MakerHub->LINX->LINX Target Configuration            
       b)、在打开的界面中的Hostname or IP中输入raspberrypi，我是直接用SSH或直接接显示器设定IP地址，我尝试了用raspberry访问但是每次都失败，可能是域名解析的问题，建议直接用IP地址访问。在Username中输入pi，在Password中输入raspberry，然后点击connect，然后就可以连上了。右下角会显示树莓派的logo和IP地址，然后点击Install Software按钮，开始安装LINX的树莓派端的LabVIEW的运行环境。安装前需要让你的树莓派利用WiFi联网，需要从网络下载LINX运行环境都树莓派。
      c）、安装后应该可以运行了，但是我发现总是来LabVIEW中总是链接失败，经过艰难的探索发现LINX原来是支持raspberry和BBB( Beaglebone Black),在安装后动态库文件需要指定依赖关系，需要用SSH在树莓派下运行一下指令：
cd /srv/chroot/labview
sudo schroot --run-session -c lv
这样你就进入了LINX在树莓派的运行环境，然后运行
cd /usr/lib
ls liblinx*
这里应该可以看到liblinxdevice_rpi2.so 和 liblinxdevice_bbb.so 这两个文件就是分别对应树莓派和BBB，下面把文件指定为LINX Device，运行
ln -s ./liblinxdevice_rpi2.so ./liblinxdevice.so.
然后就可以用LabVIEW顺利连接上你的树莓派开始开发你的程序了。
2.系统版本
Raspbian Stretch with desktop  November 2017版
3.应用源代码（根据自身项目实际情况填写，以文档txt的形式）；
STM32F103部分读取AI，通过SPI接口把数据送给树莓派。

1. /* Example of Reading all the ADC pins available on the Nucleo_F103RB.
   
2. 
   
3.   By Joseph Ellsworth CTO of A2WH
   
4.   Take a look at A2WH.com Producing Water from Air using Solar Energy
   
5.   March-2016 License: https://developer.mbed.org/handbook/MIT-Licence
   
6. */
   
7. 
   
8. #include "mbed.h"
   
9. 
   
10. // Host PC Communication channels
    
11. Serial pc(USBTX, USBRX, 115200); // tx, rx
    
12. 
    
13. 
    
14. 
    
15. AnalogIn   pa0(PA_0); //Analog input channel 1
    
16. AnalogIn   pb0(PB_0); //Analog input channel 2
    
17. 
    
18. 
    
19. DigitalOut myled(LED1);
    
20. //SPISlave device(SPI_MOSI, SPI_MISO, SPI_SCK, SPI_CS);
    
21. SPISlave device(PA_7, PA_6, PA_5, PA_4);//spi_mosi=pa_7,spi_miso=pa6,spi_clk=pa5,spi_cs=pa4
    
22. const float voltMeterARef = 3.0;
    
23. 
    
24. float readPrint(AnalogIn ain, char *label) {
    
25.   float tval = ain.read();
    
26.   float volts = tval * voltMeterARef;
    
27.   float perc = tval * 100.0;  
    
28.   unsigned short  tvalu16 = ain.read_u16 ();
    
29. 
    
30.   printf("adc %s R=%3.3f V=%3.3fV  U16=%u\r\n",label, tval, volts, tvalu16);
    
31.   
    
32.   return tval;
    
33. }
    
34.    
    
35. 
    
36. int main() {
    
37.   device.reply(0xAA);
    
38.     while(1) {
    
39.         myled = !myled; // toggle led
    
40.       
    
41.         readPrint(pa0, "PA_0");
    
42.         
    
43.         readPrint(pb0, "PB_0");
    
44.         
    
45.         printf("\r\n\r\n");// print the analog data to log by uart port
    
46.         if(device.receive())//setup the raspberry to read analog data
    
47.           {
    
48.             int v=device.read();
    
49.             device.reply(v);}//send the analog data to raspberry by spi bus
    
50.           }
    
51. }
    
52. 
    
53.             
    
54. 
    

复制代码

LabVIEW部分代码由于是G语言，以附件形式上传。

Vincent_Wang-30

看来做LabVIEW的比较少

涛哥一号

支持不支持树莓派3B+？

涛哥一号

支持不支持树莓派3b+呢

joe19960715

请问支持树莓派3b＋吗

songjzhong

非常有用。以后多关注哈

songjzhong

不知道现在支持4B不？

txrsky

为什么附件下载不了。。

caifei9280

LabVIEW还是挺好用的 ，就玩下还是不错，做项目的话显得不够专业。