摘 要
随着现代电子测量和仪器技术的飞速发展，虚拟仪器技术作为仪器技术和计算机技术完美结合的产物，被越来越广泛的应用在控制和检测方面。本次设计主要是通过虚拟仪器编程语言LabVIEW作为软件平台，实现一个基于虚拟仪器的直流电机控制系统，包括硬件设计和软件编程。整个系统分为上位机和下位机两部分，上位机LabVIEW程序通过计算机串口发送控制信号；STC89C52RC单片机接收上位机信号后，控制电机的启动、停止、正转、反转等动作。硬件电路主要包括串口通讯电路和直流电机控制电路。串口电路主要通过MAX232芯片和单片机STC9C52RC芯片连接实现。电机控制电路主要通过单片机连接电机驱动电路实现。系统的软件设计包括LabVIEW编程和单片机编程两部分。设计中首先采用了asm51汇编语言编写单片机源程序，检验硬件电路。然后运用C51高级语言编写串口通讯程序，实现PC机与单片机的通信。最后，用到LabVIEW里的VISA函数编写电机控制程序。虚拟仪器LabVIEW在本次设计中体现出它界面直观，分析多样，处理快速等优势。它不仅可以成为有关电机研究方面的基本工具，而且会在电力、自动控制等系统中有特殊的用处。
关键词： LabVIEW，单片机，串口通信， 直流电机
目 录
摘要……………………………………………………………………………………………. I
ABSTRACT…………………………………………………………………………………. II
1 绪论…………………………………………………………………………………………1
1.1 研究的背景与意义 ……………………………………………………………………1
1.2 研究的主要内容 ………………………………………………………………………2
2 虚拟仪器技术………………………………………………………………………………3
2.1 虚拟仪器概述 …………………………………………………………………………3
2.2 虚拟仪器的组成 ….…….…………………………………………………………….3
2.2.1 虚拟仪器的硬件平台……….………………………………………………… 3
2.2.2 虚拟仪器的软件系统…….….…………………………………………………4
2.3 虚拟仪器的发展现状……………………………………………………………. . .….5
3 LabVIEW软件开发平台………………………………………………………….…6
3.1 Labview软件概述……………………………………………………………………6
3.2 Labview软件的特点…………………………………………………………………6
3.3 Labview应用程序的构成……………………………………………………………7
3.3.1 前面板 ………………………………………………………………………7
3.3.2 流程图…………………………………………………………………………7
3.3.3 图标/连接器……………………………………………………………………8
3.4 Labview的操作模板 …………………………………………………………………8
3.4.1 工具模板 …………………… ………………………… ………………………8
3.4.2 控制模块 ……………………………………………… ………………………9
3.4.3 功能模块 ………………………………………………………………………10
3.5 Labview设计虚拟仪器的方法………………………………………………………10
4 系统硬件电路设计…………………………………………………………………… 12
4.1 系统硬件总体结构 …………………………………………………………………12
4.2 串口通信电路 ………………………………………………………………………12
4.3 单片机电路 …………………………………………………………………………14
4.4 直流电机驱动电路…………………………………………………………………16
4.5 系统电源设计………………………………………………………………………19
5 系统软件程序设计………………………………………………………………. . .…20
5.1 串口通信程序 ……………………………………………………………………20
5.1.1 串口通信协议 ……………………………………………………………20
5.1.2 单片机程序 ………………………………………………………………21
5.2 LabVIEW控制程序…………………………………………………………………22
5.2.1 前面板输入控制信号……………………………………………………22
5.2.2 LabVIEW的框图程序设计 ……………………………………………….22
6 系统的调试及功能实现…………………………………………………………….26
6.1 硬件电路检查 …………………………………………………………………… 26
6.2 LabVIEW控制调试……………………………………………………………… 27
7 总结 ……………………………………………………………………………………. 29
致谢………………………………………………………………………………………….30
附录Ⅰ 系统总原理图
附录Ⅱ 实物图
