基于Matlab GUI的数据采集与存储实验平台开发
作者：张帆
来源：《沿海企业与科技》2011年第01期
［摘要］文章应用Matlab语言，编程实现了数据采集与存储实验平台，该平台通过PC机串行口，获得下位机的实验数据，并以.mat数据格式进行存储。下位机以AT89S51为核心，通过MAX232实现与PC机的串行通讯。该实验平台基于Matlab串口控制API函数，运行稳定、可靠，数据存储精度高，可充分发挥Matlab在实验教学中的优势，改善教学效果。
［关键词］数据采集；串行通讯；Matlab；AT89S51
［作者简介］张帆，唐山学院机电工程系，硕士，研究方向：计算机测控技术，河北唐山，063000
［中图分类号］ TP311 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1007-7723(2011)01-0024-0003
一、引言
Matlab是一种基于矩阵运算的交互式数值计算软件，作为“第四代”计算机语言，具有极高的编程效率，在高等教育领域正发挥着日益重要的作用[1]。Matlab下的GUIDE[2]是内嵌在Matlab环境中面向对象的图形用户界面开发工具，通过GUIDE用户可以方便地设计程序界面，在GUIDE自动生成的应用程序框架内，用户可以方便地编写事件代码，进行GUI程序的开发。在测试技术实验教学中，传统的实验数据采集程序往往是一个封闭的环境，几乎不可能增加、修改现有程序的功能。此外，采集程序得到的实验数据以文本文件的格式存储，无形中减低了数据精度。本文采用Matlab语言，实现实验数据的采集与存储，不仅可以方便地增加、修改程序的功能，而且由于采用.mat 文件格式存储实验数据，保证了数据精度，同时也节省了存储空间，提高了数据传递的效率。
二、实验平台的组成
本文采用8051系列单片机实现实际的数据采集，通过RS-232C串口向上位机发送采集到的实验数据，通过Matlab GUI程序实现数据的接收、显示和保存。一套这样的单片机系统价格不过百余元，还可以作为单片机课程教学的实验装置，降低了总体实验成本，有利于不同课程之间的衔接。作为上位机程序的Matlab GUI，可以根据不同的下位机采集模块，实现不同实验的数据采集。学生在MATLAB环境下，利用获得的实验数据，可以方便地进行信号分析和实验数据的处理。