Arduino与LabVIEW开发实战

推荐序一

推荐序二

前　　言

第1章　Arduino基础 / 1

1.1　Arduino是什么 / 1

1.1.1　Arduino控制器系列 / 1

1.1.2　Arduino Uno控制器 / 4

1.2　搭建Arduino开发平台 / 7

1.2.1　安装驱动 / 7

1.2.2　Arduino IDE的使用 / 8

1.2.3　第一个项目——Blink / 10

1.2.4　Arduino程序框架 / 12

1.3　数字输入/输出 / 13

1.3.1　数字I/O的函数库 / 13

1.3.2　实验：百变流水灯 / 14

1.3.3　实验：“听话”的灯 / 15

1.4　模拟输入/输出 / 16

1.4.1　模拟I/O的函数库 / 16

1.4.2　实验：会呼吸的灯 / 17

1.4.3　实验：调光LED / 18

1.5　串口通信 / 19

1.5.1　串口函数库的使用 / 20

1.5.2　实验：回音壁 / 22

1.5.3　实验：串口电压表 / 23

1.6　时间函数 / 24

1.6.1　时间函数库 / 24

1.6.2　实验：系统已运行时间 / 25

第2章　LabVIEW基础 / 26

2.1　LabVIEW与虚拟仪器 / 26

2.1.1　什么是虚拟仪器 / 26

2.1.2　什么是LabVIEW / 27

2.1.3　数据流与图形化编程 / 27

2.2　认识LabVIEW / 29

2.2.1　前面板 / 29

2.2.2　程序框图 / 30

2.2.3　图标/连接器 / 31

2.2.4　第一个项目——Hello，World！/ 31

2.2.5　程序调试技术 / 32

2.3　数据类型与数据运算 / 33

2.3.1　数值型 / 33

2.3.2　枚举型 / 35

2.3.3　布尔型 / 36

2.3.4　数组 / 38

2.3.5　字符串 / 45

2.3.6　簇 / 51

2.4　程序结构 / 55

2.4.1　顺序结构 / 55

2.4.2　循环结构 / 57

2.4.3　条件结构 / 61

2.4.4　定时结构 / 63

2.4.5　事件结构 / 65

2.4.6　公式节点 / 67

2.4.7　局部变量与全局变量 / 68

2.5　波形显示 / 70

2.5.1　波形图表 / 70

2.5.2　波形图 / 71

2.5.3　XY图 / 73

2.6　文件I/O / 75

2.6.1　文本文件的读写 / 75

2.6.2　电子表格文件的读写 / 76

2.6.3　二进制文件的读写 / 79

2.7　信号分析与处理 / 82

2.7.1　数字滤波 / 82

2.7.2　曲线拟合 / 84

2.8　设计模式 / 86

2.8.1　事件处理循环模式 / 87

2.8.2　状态机模式 / 89

第3章　如何连接Arduino与LabVIEW / 91

3.1　LabVIEW Interface for Arduino方式 / 91

3.1.1　LIAT的下载与安装 / 92

3.1.2　LIAT函数库及使用 / 94

3.2　串口控制方式 / 105

3.2.1　串口通信 / 105

3.2.2　VISA函数库的使用 / 110

3.2.3　实验：Arduino与LabVIEW串口通信的实现 / 112

3.3　无线串口方式 / 116

3.3.1　Bluetooth / 117

3.3.2　APC220 / 123

3.3.3　ZigBee / 127

3.4　Ethernet方式 / 138

3.4.1　Ethernet硬件简介 / 138

3.4.2　Ethernet库及使用 / 140

3.4.3　TCP函数库的使用 / 147

3.4.4　实验：基于Ethernet的Arduino与LabVIEW通信实现 / 152

第4章　基础实验篇 / 156

4.1　实验：闪烁灯 / 156

4.2　实验：流水灯 / 157

4.3　实验：虚拟电压表 / 159

4.4　实验：会呼吸的灯 / 160

4.5　实验：RGB调色 / 162

4.6　实验：简易示波器 / 163

4.7　实验：数据采集卡 / 164

4.8　实验：单个舵机的控制 / 166

4.9　实验：多个舵机的控制 / 167

4.10　实验：液晶时钟 / 169

4.11　实验：液晶滚动显示 / 170

4.12　实验：数码管显示 / 171

4.13　实验：基于LM35的温度计 / 173

4.14　实验：基于热敏电阻的温度计 / 174

4.15　实验：基于光敏电阻的光强计 / 175

第5章　应用进阶篇 / 177

5.1　多路数据采集 / 177

5.1.1　概述 / 177

5.1.2　数据采集定义 / 177

5.1.3　Arduino部分设计 / 178

5.1.4　LabVIEW程序设计 / 180

5.1.5　实验与演示 / 182

5.1.6　小结 / 182

5.2　热电偶高温监测 / 182

5.2.1　概述 / 182

5.2.2　热电偶 / 183

5.2.3　MAX6675 / 184

5.2.4　Arduino部分设计 / 184

5.2.5　LabVIEW程序设计 / 186

5.2.6　实验与演示 / 187

5.2.7　小结 / 188

5.3　多路温度数字测量 / 189

5.3.1　概述 / 189

5.3.2　DS18B20 / 189

5.3.3　Arduino部分设计 / 190

5.3.4　LabVIEW程序设计 / 192

5.3.5　实验与演示 / 194

5.3.6　小结 / 195

5.4　温湿度测量 / 195

5.4.1　概述 / 195

5.4.2　DHT11 / 196

5.4.3　Arduino部分设计 / 197

5.4.4　LabVIEW程序设计 / 198

5.4.5　实验与演示 / 200

5.4.6　小结 / 200

5.5　超声波测距 / 200

5.5.1　概述 / 200

5.5.2　超声波传感器SR-04 / 201

5.5.3　Arduino部分设计 / 202

5.5.4　LabVIEW程序设计 / 204

5.5.5　小结 / 206

5.6　红外测距 / 207

5.6.1　概述 / 207

5.6.2　红外测距传感器 / 207

5.6.3　Arduino部分设计 / 208

5.6.4　LabVIEW程序设计 / 210

5.6.5　小结 / 213

5.7　小量程电子称重系统 / 213

5.7.1　概述 / 213

5.7.2　称重传感器 / 214

5.7.3　HX711 / 215

5.7.4　Arduino部分设计 / 218

5.7.5　LabVIEW程序设计 / 219

5.7.6　小结 / 225

第6章　实战项目篇 / 226

6.1　无线遥控智能小车 / 226

6.1.1　概述 / 226

6.1.2　传感与执行部分 / 227

6.1.3　Arduino部分设计 / 230

6.1.4　LabVIEW程序设计 / 235

6.1.5　调试与故障排除 / 240

6.1.6　小结 / 240

6.2　基于ZigBee的个人小型气象站 / 240

6.2.1　概述 / 240

6.2.2　传感器部分 / 241

6.2.3　Arduino部分设计 / 247

6.2.4　LabVIEW程序设计 / 250

6.2.5　调试与故障排除 / 254

6.2.6　小结 / 256

6.3　基于485总线的智能农业监测系统 / 256

6.3.1　概述 / 256

6.3.2　传感器部分 / 257

6.3.3　Arduino部分设计 / 260

6.3.4　LabVIEW程序设计 / 263

6.3.5　调试与故障排除 / 265

6.3.6　小结 / 266

6.4　基于网络的远程智能家居系统 / 266

6.4.1　概述 / 266

6.4.2　传感器及控制部分 / 267

6.4.3　Arduino部分设计 / 272

6.4.4　LabVIEW程序设计 / 275

6.4.5　调试与故障排除 / 276

6.4.6　小结 / 279

参考文献 / 280