多通道数据采集图像绘制

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多通道采集图像绘制单通道数据采集及绘制

这里我们不做讲解有兴趣的可以在其它帖子学习（http://www.corecourse.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=29199），这里我们以AD7606数据采集为例向大家介绍多通道数据采集及绘制。
打开cypress上位机，将USB2.0芯片固件烧写成功之后，发送命令帧

1. 55A50200004000F055A501000000FFF055A503000000F9F055A50000000000F0

复制代码

AD7606数据帧格式配置表：
寄存器名称                       数据帧数据
DataNum                55 A5 02 00 00 40 00 F0
ChannelSel              55 A5 01 00 00 00 FF F0
ADC_Speed_Set      55 A5 03 00 00 00 F9 F0
RestartReq              55 A5 00 00 00 00 00 F0

在本节中我们的通道设置为55 A5 01 00 00 00 FF F0,其中FF表示为采集8个通道的ADC数据对应二进制为（8'b1111_1111）

1. 
   
2. %====================================================================%
   
3. %设置ADC采集数据有效位宽
   
4. ADC_DATA_WIDTH = 16;
   
5. %ADC采集电压范围±VOL_RANGE (V)
   
6. VOL_RANGE = 5;
   
7. %采样率(Hz)
   
8. SAMPLE_RATE = 200000;
   
9. %ADC采集电压分辨率 LSB
   
10. LSB = VOL_RANGE*2/(2^ADC_DATA_WIDTH);
    
11. %====================================================================%
    
12. %读取文件数据，转换成波形显示
    
13. fileID = fopen('C:\Users\Administrator\Desktop\2');
    
14. src_data = fread(fileID);
    
15. fclose(fileID);
    
16. src_data_hex = src_data;
    
17. 
    
18. DATA_NUM = length(src_data_hex);
    
19. if(DATA_NUM > 1024*64)
    
20.   DATA_NUM = 1024*64;
    
21. end
    
22. 
    
23. voltage_code = 1:DATA_NUM/2;
    
24. voltage_code = voltage_code';
    
25. for i=1:1:DATA_NUM/2
    
26.   if src_data_hex(2*i-1)+src_data_hex(i*2)*256 > 2^(ADC_DATA_WIDTH-1)
    
27.     voltage_code(i) = src_data_hex(2*i-1)+src_data_hex(i*2)*256-2^ADC_DATA_WIDTH;
    
28.   else
    
29.     voltage_code(i) = src_data_hex(2*i-1)+src_data_hex(i*2)*256;
    
30.   end
    
31. end
    
32. 
    
33. %二进制ADC数据转换为电压值
    
34. voltage = voltage_code*LSB - LSB/2;
    
35. 
    
36. %ADC采样时间
    
37. data_8_1 = voltage(1:8:end,1);
    
38. data_num = length(data_8_1);  %计算8组中一组的长度2048
    
39. 
    
40. sample_t = 1:data_num;
    
41. sample_t = sample_t';
    
42. for i=1:1:data_num
    
43.   sample_t(i) = 1000000/SAMPLE_RATE * i;
    
44. end
    
45. 
    
46. subplot(4,2,1)
    
47. plot(sample_t,voltage(1:8:end,1));
    
48. axis([0 1000000/SAMPLE_RATE*data_num -VOL_RANGE VOL_RANGE])
    
49. title('ADC采集电压显示','Fontsize',12,'position',[12000,6])
    
50. xlabel('采样时间/(us)','Fontsize',10,'position',[9700,-7])
    
51. ylabel('电压/(V)','Fontsize',10)
    
52. legend('第一通道')
    
53. grid on
    
54. 
    
55. subplot(4,2,2)
    
56. plot(sample_t,voltage(2:8:end,1));
    
57. axis([0 1000000/SAMPLE_RATE*data_num -VOL_RANGE VOL_RANGE])
    
58. xlabel('采样时间/(us)','Fontsize',10,'position',[9700,-7])
    
59. ylabel('电压/(V)','Fontsize',10)
    
60. legend('第二通道')
    
61. grid on
    
62. 
    
63. subplot(4,2,3)
    
64. plot(sample_t,voltage(3:8:end,1));
    
65. axis([0 1000000/SAMPLE_RATE*data_num -VOL_RANGE VOL_RANGE])
    
66. xlabel('采样时间/(us)','Fontsize',10,'position',[9700,-7])
    
67. ylabel('电压/(V)','Fontsize',10)
    
68. legend('第三通道')
    
69. grid on
    
70. 
    
71. subplot(4,2,4)
    
72. plot(sample_t,voltage(4:8:end,1));
    
73. axis([0 1000000/SAMPLE_RATE*data_num -VOL_RANGE VOL_RANGE])
    
74. xlabel('采样时间/(us)','Fontsize',10,'position',[9700,-7])
    
75. ylabel('电压/(V)','Fontsize',10)
    
76. legend('第四通道')
    
77. grid on
    
78. 
    
79. subplot(4,2,5)
    
80. plot(sample_t,voltage(5:8:end,1));
    
81. axis([0 1000000/SAMPLE_RATE*data_num -VOL_RANGE VOL_RANGE])
    
82. xlabel('采样时间/(us)','Fontsize',10,'position',[9700,-7])
    
83. ylabel('电压/(V)','Fontsize',10)
    
84. legend('第五通道')
    
85. grid on
    
86. 
    
87. subplot(4,2,6)
    
88. plot(sample_t,voltage(6:8:end,1));
    
89. axis([0 1000000/SAMPLE_RATE*data_num -VOL_RANGE VOL_RANGE])
    
90. xlabel('采样时间/(us)','Fontsize',10,'position',[9700,-7])
    
91. ylabel('电压/(V)','Fontsize',10)
    
92. legend('第六通道')
    
93. grid on
    
94. 
    
95. subplot(4,2,7)
    
96. plot(sample_t,voltage(7:8:end,1));
    
97. axis([0 1000000/SAMPLE_RATE*data_num -VOL_RANGE VOL_RANGE])
    
98. xlabel('采样时间/(us)','Fontsize',10,'position',[9700,-7])
    
99. ylabel('电压/(V)','Fontsize',10)
    
100. legend('第七通道')
     
101. grid on
     
102. 
     
103. subplot(4,2,8)
     
104. plot(sample_t,voltage(8:8:end,1));
     
105. axis([0 1000000/SAMPLE_RATE*data_num -VOL_RANGE VOL_RANGE])
     
106. xlabel('采样时间/(us)','Fontsize',10,'position',[9700,-7])
     
107. ylabel('电压/(V)','Fontsize',10)
     
108. legend('第八通道')
     
109. grid on
     
110. %双figure图形
     
111. figure
     
112. L = data_num/2;
     
113. NFFT = 2^nextpow2(L);
     
114. 
     
115. Y = fft(voltage(1:8:end,1),NFFT)/L;
     
116. Fs = SAMPLE_RATE;
     
117. f = Fs/2*linspace(0,1,NFFT/2+1);
     
118. len = max(f);
     
119. data = 2*abs(Y(1:NFFT/2+1));
     
120. subplot(4,2,1)
     
121. plot(f,data);
     
122. xlabel('Frequency (Hz)')
     
123. ylabel('|Y(f)|')
     
124. axis([0 len 0 5])
     
125. legend('第一通道')
     
126. 
     
127. Y = fft(voltage(2:8:end,1),NFFT)/L;
     
128. Fs = SAMPLE_RATE;
     
129. f = Fs/2*linspace(0,1,NFFT/2+1);
     
130. len = max(f);
     
131. data = 2*abs(Y(1:NFFT/2+1));
     
132. subplot(4,2,2)
     
133. plot(f,data);
     
134. xlabel('Frequency (Hz)')
     
135. ylabel('|Y(f)|')
     
136. axis([0 len 0 5])
     
137. legend('第二通道')
     
138. 
     
139. Y = fft(voltage(3:8:end,1),NFFT)/L;
     
140. Fs = SAMPLE_RATE;
     
141. f = Fs/2*linspace(0,1,NFFT/2+1);
     
142. len = max(f);
     
143. data = 2*abs(Y(1:NFFT/2+1));
     
144. subplot(4,2,3)
     
145. plot(f,data);
     
146. xlabel('Frequency (Hz)')
     
147. ylabel('|Y(f)|')
     
148. axis([0 len 0 5])
     
149. legend('第三通道')
     
150. 
     
151. Y = fft(voltage(4:8:end,1),NFFT)/L;
     
152. Fs = SAMPLE_RATE;
     
153. f = Fs/2*linspace(0,1,NFFT/2+1);
     
154. len = max(f);
     
155. data = 2*abs(Y(1:NFFT/2+1));
     
156. subplot(4,2,4)
     
157. plot(f,data);
     
158. xlabel('Frequency (Hz)')
     
159. ylabel('|Y(f)|')
     
160. axis([0 len 0 5])
     
161. legend('第四通道')
     
162. 
     
163. Y = fft(voltage(5:8:end,1),NFFT)/L;
     
164. Fs = SAMPLE_RATE;
     
165. f = Fs/2*linspace(0,1,NFFT/2+1);
     
166. len = max(f);
     
167. data = 2*abs(Y(1:NFFT/2+1));
     
168. subplot(4,2,5)
     
169. plot(f,data);
     
170. xlabel('Frequency (Hz)')
     
171. ylabel('|Y(f)|')
     
172. axis([0 len 0 5])
     
173. legend('第五通道')
     
174. 
     
175. Y = fft(voltage(6:8:end,1),NFFT)/L;
     
176. Fs = SAMPLE_RATE;
     
177. f = Fs/2*linspace(0,1,NFFT/2+1);
     
178. len = max(f);
     
179. data = 2*abs(Y(1:NFFT/2+1));
     
180. subplot(4,2,6)
     
181. plot(f,data);
     
182. xlabel('Frequency (Hz)')
     
183. ylabel('|Y(f)|')
     
184. axis([0 len 0 5])
     
185. legend('第六通道')
     
186. 
     
187. Y = fft(voltage(7:8:end,1),NFFT)/L;
     
188. Fs = SAMPLE_RATE;
     
189. f = Fs/2*linspace(0,1,NFFT/2+1);
     
190. len = max(f);
     
191. data = 2*abs(Y(1:NFFT/2+1));
     
192. subplot(4,2,7)
     
193. plot(f,data);
     
194. xlabel('Frequency (Hz)')
     
195. ylabel('|Y(f)|')
     
196. axis([0 len 0 5])
     
197. legend('第七通道')
     
198. 
     
199. Y = fft(voltage(8:8:end,1),NFFT)/L;
     
200. Fs = SAMPLE_RATE;
     
201. f = Fs/2*linspace(0,1,NFFT/2+1);
     
202. len = max(f);
     
203. data = 2*abs(Y(1:NFFT/2+1));
     
204. subplot(4,2,8)
     
205. plot(f,data);
     
206. xlabel('Frequency (Hz)')
     
207. ylabel('|Y(f)|')
     
208. axis([0 len 0 5])
     
209. legend('第八通道')
     
210. 
     

复制代码

MATLAB操作如下图1-1所示：


图1-1
将方框中的路径修改为数据文件保存路径，然后点击箭头指向位置运行就可以看到采集的数据是否正确。
matlab经过分析得到的波形如图1-2，1-3所示：


图1-2


图1-3

本次实验提供的信号源为2KHz，Vpp为5V的正弦波（正负2.5V），而且只对第二通道的数据提供信号源，与MATLAB分析出来的波形一致，说明我们本次实验成功。

串口数据采集的matlab文件使用以下文件，需要注意的是，由于matlab是绘制的8个通道的数据，所以通道设置命令必须是8个通道都采集（55 A5 01 00 00 00 FF F0）

uart_wave.m (5.03 KB, 下载次数: 228)

2023-9-28 17:50 上传

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