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1、基于虛擬儀器的電機調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計摘要虛擬儀器技術(shù)是計算機測量與控制技術(shù)的一個新的發(fā)展方向。虛擬儀器是虛擬儀器技術(shù)的一個重要組成部分，其中最具代表性的是圖形化編程開發(fā)平臺LabVIEW，它是一個功能強大而又靈活的儀器和分析軟件應(yīng)用的開發(fā)工具。本系統(tǒng)的核心控制部件分別是系統(tǒng)上位機LabVIEW開發(fā)平臺和下位機AT89S52單片機，LabVIEW主要是執(zhí)行PID算法向單片機發(fā)送指令，并利用其便捷直觀的界面設(shè)計觀察轉(zhuǎn)速的實時變化。下位機AT89S52單片機主要是根據(jù)上位機的指令產(chǎn)生不同占空比的PWM波來控制
2、電機的轉(zhuǎn)動并接收反饋的電機轉(zhuǎn)速信號，然后發(fā)送給上位機分析。這一基于LabVIEW的直流電機調(diào)速系統(tǒng)，設(shè)計出了電機轉(zhuǎn)速控制的虛擬儀器界面，實現(xiàn)了其速度的在線實時控制，達到了較好的速度控制效果。關(guān)鍵字：LABVIEW；AT89S52；PID調(diào)節(jié)；PMW波；直流電機；調(diào)速AbstractThevirtualinstrumenttechnologyisacomputermeasurementandcontroltechnology,thenewdirectionofthistechnologydevelo
3、pment.Thevirtualinstrumentisanimportantcomponentofthevirtualinstrumenttechnology.Themostrepresentativeisagraphicalprogrammingplatform,LabVIEW.Itisapowerfulandflexibleinstrumentationanddevelopmenttoolforthesoftwareanalysisandapplication.Thecoreofthesys
4、temconsistsofthehostcomputerLabVIEWdevelopmentplatformandthelowercomputermicrocontrollerAT89S52.LabVIEWsendscommandsofPIDoperationtothemicrocontroller,anditissoconvenientandintuitivetoobservethespeedofreal-timechanges.MicrocontrollerAT89S52producesand
5、tranmitsPWMwavesindifferentdutyratiobasedontheinstructionsofthehostcomputertocontrolthemotorrotationandreceivefeedbackmotorspeedsignal,andthensenttothehostcomputer.TheDCmotorspeedcontrolsystembasedonLabVIEWhavedesignedavirtualinstrumentinterfaceforins
6、pectingthespeedofthereal-time,andreceivedgoodresults.目錄基于虛擬儀器的電機調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計1摘要21緒論41.1課題背景41.2本課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀42系統(tǒng)整體設(shè)計52.1系統(tǒng)整體設(shè)計方案52.2系統(tǒng)部分模塊設(shè)計方案62.2.1上位機功能的實現(xiàn)62.2.2下位機功能的實現(xiàn)73虛擬儀器和LabVIEW介紹73.1虛擬儀器的概念73.2LabVIEW概述83.2.1編程語言的介紹83.2.2LabVIEW編程基礎(chǔ)94系統(tǒng)硬件設(shè)計124.1單片機外圍電
7、路設(shè)計124.1.1單片機最小系統(tǒng)設(shè)計124.1.2單片機外圍電路設(shè)計134.2驅(qū)動電路144.3轉(zhuǎn)速檢測電路174.4串口通信電路184.5電源電路205系統(tǒng)軟件設(shè)計215.1上位機軟件設(shè)計225.2下位機軟件設(shè)計225.2.1程序流程設(shè)計235.2.2主函數(shù)設(shè)計235.2.3延時子函數(shù)245.2.4串口中斷子函數(shù)255.2.5外部中斷子函數(shù)255.2.6定時器T0中斷子函數(shù)255.2.7電機轉(zhuǎn)動子函數(shù)261緒論1.1課題背景虛擬儀器是20世紀80年代興起的一項新技術(shù)，是計算機技術(shù)和多種基礎(chǔ)學(xué)科
8、緊密結(jié)合的產(chǎn)物。隨著微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、軟件技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，新的測試理論、測試方法、測試領(lǐng)域以及新的儀器結(jié)構(gòu)不斷出現(xiàn)，在許多方面打破了傳統(tǒng)儀器的概念，在這樣的背景下，1986年美國國家儀器公司（NationalInstruments，NI）提出了虛擬儀器（VirtualInstrument，VI）的概念。經(jīng)過20多年的技術(shù)進步與發(fā)展，虛擬儀器逐步改變了全世界工程師和科學(xué)家們對于測量和自動化的理解和看法，已成為21世紀測試技術(shù)發(fā)展的一個重要方向。近些年來，世界各國的虛擬
