【螢火工場GD32VW553-IOT開發板】ADC電壓的LabVIEW采集

🔋 本文介紹了螢火工場 GD32VW553-IOT 開發板通過串口中斷查詢的方式采集 ADC 電壓及溫度轉換數據，并進一步結合LabVIEW上位機實現數據自動采集和實時監測的項目設計。

項目介紹

• 串口中斷查詢，獲取 ADC 電壓數據，以及溫度轉換數據 🍦
• LabVIEW 上位機程序設計 🥧
• 開發板結合 LabVIEW上位機實現 ADC 電壓和溫度數據采集、實時演化曲線的顯示、數據保存 🍫

硬件連接

• RXD -> PB15
• TXD -> PA8
• 3V3 -> VCC
• GND -> GND

示意圖

實物連接

工程創建

• 運行 Embedded Builder 軟件，File - New - Project ... ；

• 選擇 C/C++ - C Project - 點擊 Next ；

• 設置工程名稱、工程路徑，目標設備選擇 GD32VW553HMQ7 ，點擊 Finished 完成工程創建。

流程圖

工程代碼

📊 打開 src/main.c 文件，修改代碼如下

#include "gd32vw55x.h"
#include "systick.h"
#include <stdio.h>
#include "main.h"
#include "gd32vw553h_eval.h"uint16_t adc_value[2]; // storage adc valuevoid led_spark(void){}void rcu_config(void);
void adc_config(void);
void dma_config(void);
void usart_config(void);int main(void)
{/* system clocks configuration */rcu_config();/* systick configuration */systick_config();/* DMA configuration */dma_config();/* ADC configuration */adc_config();/* USART configuration */gd_eval_com_init(EVAL_COM0);usart_config();while (1){}
}/*!\brief      USART interrupt function\param[in]  none\param[out] none\retval     none
*/
void USART0_IRQHandler(void) {static uint8_t comdata[3];static uint8_t com_index = 0;float temperature;float vref_value;if (usart_interrupt_flag_get(USART0, USART_INT_FLAG_RBNE)){uint8_t data = usart_data_receive(USART0); // 讀取數據comdata[com_index++] = data;if (com_index >= 3){if(comdata[0] == 0x55){if(comdata[1] == 0xAA){switch(comdata[2]){case 0x10:while (!adc_flag_get(ADC_FLAG_EOC));vref_value = (adc_value[1] * 3.3f / 4096);printf("%5.3f\r\n", (double)vref_value);break;case 0x11:while (!adc_flag_get(ADC_FLAG_EOC));temperature = (1.43f - adc_value[0]*3.3f/4096) * 1000 / 4.3f + 25;printf("%2.2f\r\n", (double)temperature);break;}}}com_index = 0;}}
}/*!\brief      Enable USART interrupt\param[in]  none\param[out] none\retval     none
*/
void usart_config(void)
{usart_interrupt_enable(USART0, USART_INT_RBNE); // 接收緩沖區非空中斷eclic_irq_enable(USART0_IRQn, 0, 0); // 使能 USART0 中斷usart_enable(USART0);
}/*!\brief      configure the different system clocks\param[in]  none\param[out] none\retval     none
*/
void rcu_config(void)
{/* enable ADC1 clock */rcu_periph_clock_enable(RCU_ADC);/* enable DMA clock */rcu_periph_clock_enable(RCU_DMA);/* config ADC clock */adc_clock_config(ADC_ADCCK_PCLK2_DIV6);
}
/*!\brief      configure the DMA peripheral\param[in]  none\param[out] none\retval     none
*/
void dma_config(void)
{/* ADC_DMA_channel configuration */dma_single_data_parameter_struct dma_single_data_parameter;/* ADC DMA_channel configuration */dma_deinit(DMA_CH0);/* initialize DMA single data mode */dma_single_data_parameter.periph_addr = (uint32_t)(&ADC_RDATA);dma_single_data_parameter.periph_inc = DMA_PERIPH_INCREASE_DISABLE;dma_single_data_parameter.memory0_addr = (uint32_t)(&adc_value);dma_single_data_parameter.memory_inc = DMA_MEMORY_INCREASE_ENABLE;dma_single_data_parameter.periph_memory_width = DMA_PERIPH_WIDTH_16BIT;dma_single_data_parameter.direction = DMA_PERIPH_TO_MEMORY;dma_single_data_parameter.number = 2;dma_single_data_parameter.priority = DMA_PRIORITY_HIGH;dma_single_data_mode_init(DMA_CH0, &dma_single_data_parameter);dma_channel_subperipheral_select(DMA_CH0, DMA_SUBPERI0);/* enable DMA circulation mode */dma_circulation_enable(DMA_CH0);/* enable DMA channel */dma_channel_enable(DMA_CH0);
}
/*!\brief      configure the ADC peripheral\param[in]  none\param[out] none\retval     none
*/
void adc_config(void)
{/* ADC contineous function enable */adc_special_function_config(ADC_CONTINUOUS_MODE, ENABLE);/* ADC scan mode disable */adc_special_function_config(ADC_SCAN_MODE, ENABLE);/* ADC data alignment config */adc_data_alignment_config(ADC_DATAALIGN_RIGHT);/* ADC channel length config */adc_channel_length_config(ADC_ROUTINE_CHANNEL, 2U);/* ADC regular channel config */adc_routine_channel_config(0U, ADC_CHANNEL_9, ADC_SAMPLETIME_55POINT5);adc_routine_channel_config(1U, ADC_CHANNEL_10, ADC_SAMPLETIME_55POINT5);/* ADC trigger config */adc_external_trigger_config(ADC_ROUTINE_CHANNEL, EXTERNAL_TRIGGER_DISABLE);adc_tempsensor_vrefint_enable();/* ADC DMA function enable */adc_dma_request_after_last_enable();adc_dma_mode_enable();/* enable ADC interface */adc_enable();delay_1ms(1U);/* ADC software trigger enable */adc_software_trigger_enable(ADC_ROUTINE_CHANNEL);
}

🍟 保存代碼，編譯工程，生成 Debug 文件夾，右鍵 bin 文件 - Show In - System Explorer ，打開文件夾并獲得 *.bin 固件。

固件上傳

📡 采用 ISP 方式上傳固件至開發板。

• 將 BOOT0 拉高，USB 轉 TTL 工具連接開發板；

• 運行 GD32 All-In-One Programmer 軟件；

• 設備端口選擇、串口參數設置，設備名稱選擇 GD32VW553HMQ7 ，點擊 Connect 按鈕（若連接失敗，則短按復位鍵）；

• 加載鏡像固件、設置起始地址，點擊 Download 按鈕；

• 待加載完成，跳帽恢復，將 BOOT0 拉低；

• 短按 RST 復位鍵，程序開始運行。

效果演示

📡 打開串口調試助手，配置串口參數，打開串口，即可觀察到串口輸出文本。

動態演示

LabVIEW 上位機

🔎 LabVIEW 上位機的設計包括 前面板 和 程序框圖 兩部分。

🧵 結合開發板程序可知，

• 當串口接收到 55 AA 10 指令時，反饋 ADC 電壓數據；
• 當串口接收到 55 AA 11 指令時，反饋 ADC 溫度數據。

🔮 由此通信協議，設計串口上位機程序，每隔 500 毫秒查詢一次數據，并繪制演化曲線，實時監測電壓和溫度變化情況。

前面板

💡 前面板包括串口配置、儀表盤、演化曲線、保存路徑、數組等模塊。

操作流程

• 選擇串口對應的設備端口號，設置波特率；
• 點擊左上角箭頭按鈕，運行程序，設置數據采集保存文檔的路徑；
• 點擊 START 按鈕，開始采集數據和實時監測 ADC 電壓和溫度演化曲線；
• 采集完成后，點擊 Stop 按鈕結束，同時數據保存至預設路徑；
• 點擊 Terminate 按鈕終止和退出程序。

程序框圖

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效果

🛠? 程序開始運行后，左側儀表盤顯示實時采集的電壓和溫度數值，曲線繪制相應的數據點和演化曲線。

數據保存

🎨 數據保存為 dat 格式，其中第 1 列為日期時刻、第 2 列為 ADC 電壓值、第 3 列為溫度值。

總結

🔋 本文介紹了螢火工場 GD32VW553-IOT 開發板通過串口中斷查詢的方式采集 ADC 電壓及溫度轉換數據，并進一步結合LabVIEW上位機實現數據自動采集和實時監測的項目設計，為相關嵌入式開發和自動化應用設計提供了參考。