LabVIEW控制Arduino实现红外测距（进阶篇—6）

目录

1、项目概述

2、项目架构

3、硬件环境

4、Arduino功能设计

5、LabVIEW功能设计

5.1、前面板设计

5.2、程序框图设计

1、项目概述

红外测距是一种非直接接触的测量方式，由于其结构简单、抗干扰性强、成本低等优点，在测量测绘上得到广泛的运用。

红外线在通过云雾等充满悬浮离子的物质时不易发生散射，有较强的穿透能力，还具有抗干扰能力强、易于产生、对环境影响小、不会干扰临近的无线电设备的特点，同时，红外光具有反射、折射、散射、干涉、吸收等特性，因而被广泛应用。

本篇博文将介绍使用夏普公司的GP2D12红外传感器、Arduino Uno和LabVIEW组成红外测距系统，可用于机器人避障等场合的距离测量。

2、项目架构

红外测距系统框图如下图所示：

在整个系统中，Arduino Uno作为下位机，负责读取GP2D12红外传感器的输出值以及上传数据，LabVIEW软件作为上位机，负责将测量的电压转换为距离值并显示出来，上下位机利用USB-TTL接口实现通信。

项目资源请参见：LabVIEW控制Arduino实现红外测距-单片机文档类资源

3、硬件环境

将GP2D12红外传感器的VCC、GND、Vo分别接至Arduino Uno控制板上的+5V、GND、模拟端口A0。最好在VCC与GND之间并联100uF的电解电容，以稳定GP2D12的供电电压，从而使输出电压更加稳定。红外测距系统硬件连接如下图所示：

4、Arduino功能设计

在基于Arduino与LabVIEW的上下位机红外测距系统中，Arduino Uno控制板需要完成以下功能:接收和判断命令、采集和传输GP2D12传感器输出的电压。ArduinoUno控制板通过串口接收上位机发来的命令，分析得到有效命令，多次采集GP2D12传感器的电压输出值，并将GP2D12电压输出的平均值上传至LabVIEW软件。

Arduino Uno控制器负责读取LabVIEW上位机发来的距离测量命令，并通过GP2D12红外传感器获取距离数据，通过串口发送回上位机LabVIEW软件。Arduino Uno控制器的程序代码如下所示：

#define Infrared_COMMAND  0x10   //采集命令字

byte comdata[3]={0};      //定义数组数据，存放串口接收数据
 
void receive_data(void);      //接受串口数据
void test_do_data(void);         //测试串口数据是否正确，并更新数据

float SensorSum = 0; 
int SensorPin = A0;    // select the input pin for the potentiometer

void setup()
{
  Serial.begin(9600);      

}
void loop()
{
  while (Serial.available() > 0)   //不断检测串口是否有数据
   {
        receive_data();            //接受串口数据
        test_do_data();               //测试数据是否正确并更新标志位
   }
}
void receive_data(void)       
{
   int i ;
   for(i=0;i