【正文】 的前面板 。當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)的功能被執(zhí)行完后，其所有的輸出都將被移動(dòng)到數(shù)據(jù)流圖路徑的下一個(gè)節(jié)點(diǎn)上。松開(kāi)按鍵后，電容放電完成， RST 接低電平，單片機(jī)正常運(yùn)行。 電路圖如下所示： +5VGND30PFC230PFC3X11KR110KR210uFC1S1SWPB+5V12345678RST91011121314151617XTAL218XTAL119GND202122232425262728PSEN29ALE/PROG30EA/VPP313233343536373839VCC40U1AT89S52 驅(qū)動(dòng)電路 H橋式驅(qū)動(dòng)電路是一個(gè)典型的直流電機(jī)控制電路，基本結(jié)構(gòu)是由四個(gè)三極管組成驅(qū)使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，電路圖如下所示，要使電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，必須導(dǎo)通對(duì)角線上的一對(duì)三極管。 ENA 為使能端 ， 接單片機(jī)的 PWM 信號(hào)輸出， 控制電機(jī)的停轉(zhuǎn)與調(diào)速 。當(dāng)磁鋼與霍爾元件相對(duì)位置發(fā)生變化時(shí)，通過(guò)霍爾元件感磁面的磁場(chǎng)強(qiáng)度就會(huì)發(fā)生變化。 123U33144+5VGNDPulse 9 針 RS232 串口（ DB9） 引腳 簡(jiǎn)寫(xiě) 功能說(shuō)明 1 DCD 載波偵測(cè)（ Carrier Detect） 2 RXD 接收數(shù)據(jù)（ Receive） 3 TXD 發(fā)送數(shù)據(jù)（ Transmit） 4 DTR 數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備（ Data Terminal Ready） 5 GND 地線（ Ground） 6 DSR 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好（ Data Set Ready） 7 RTS 請(qǐng)求發(fā)送（ Request To Send） 8 CTS 清除發(fā)送（ Clear To Send） 9 RI 振鈴指示 （ Ring Indicator） RS232 是用正負(fù)電壓來(lái)表示邏輯狀態(tài)，與 TTL高低電平表示邏輯狀態(tài)的規(guī)定不同。 123456789DB9R1 OUT12R2 OUT9T1 OUT14T2 OUT7C2+4C25R1 IN13C1+1R2 IN8C13T2 IN10T1 IN11GND15VCC16V+2V6U4MX232C8C6C7C5100uFC9+5V+5VGNDGNDGNDRXDTXD 如圖所示電路為輸出電壓 +5V、輸出電流 的穩(wěn)壓電源。因此， AT89S52 的程序設(shè)計(jì)就是讓單片機(jī)通過(guò)接收不同的中斷指令，進(jìn)入不同的中斷子程序中執(zhí)行任務(wù)，其程序流程圖如下： 主 函 數(shù)系 統(tǒng) 初 始 化是 否 進(jìn) 入 串 口中 斷是 否 進(jìn) 入 外 部中 斷 1是 否 進(jìn) 入 定 時(shí)器 T 0 中 斷計(jì) 脈 沖算 轉(zhuǎn) 速發(fā) 送 轉(zhuǎn) 速接 收 P W M 信 號(hào)驅(qū) 動(dòng) 電 機(jī) 轉(zhuǎn) 動(dòng)YNY YN N 主函數(shù)設(shè)計(jì) 主函數(shù) 主要完成系統(tǒng)的初始化， 然后調(diào)用其它子函數(shù) 。外部中斷 1采用低電平觸發(fā)的方式 。i125。其子函數(shù)如下： void timer0() interrupt 1 { Speed=Pulse*20。 。 其子函數(shù)如下 void int1() interrupt 0 { Pulse+=1。然后通過(guò) while 條件判斷值的改變可以實(shí)現(xiàn)不用時(shí)長(zhǎng)的延時(shí)。 定時(shí)器 T0 和外部中斷 1共同來(lái)計(jì)算反饋的轉(zhuǎn)速值，在定時(shí)器 T0所定時(shí)間之內(nèi)計(jì)數(shù)外部中斷接收到的脈沖數(shù)。整體程序流程圖如下圖所示： Vin12Vout3GNDLM7805C10C11470uFC13470uFC12AC220V 12VDC +5V 開(kāi) 始 是 否 啟 用 P I D控 制串 口 初 始 化系 統(tǒng) 初 始 化開(kāi) 始接 收 數(shù) 據(jù)進(jìn) 行 P I D 計(jì) 算發(fā) 送 P I D 數(shù) 據(jù)調(diào) 節(jié) P W M 波 占 空比電 機(jī) 轉(zhuǎn) 動(dòng)中 斷 收 到 的 脈 沖 數(shù)接 收 P I D 命 令計(jì) 算 實(shí) 時(shí) 轉(zhuǎn) 速是 否 開(kāi) 啟 外 部中 斷 是 否 進(jìn) 入 定 時(shí)器 T 0 中 斷YNYNYN上 位 機(jī) 程 序 流 程下 位 機(jī) 程 序 流 程 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì) 下位機(jī)軟件設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)下位機(jī)用 AT89S52 作為主控制器，下位機(jī)編程部分工作采用 Keil uVsion2 單片機(jī)應(yīng)用開(kāi)發(fā)軟件完成，采用模塊化的設(shè)計(jì)方法，通過(guò)不同模塊子程序的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)不用部分的功能，然后在主程序中調(diào)用各個(gè)子程序，模塊化編程將復(fù)雜的大任務(wù)分解為若干子任務(wù)，每個(gè)子任務(wù)完成一項(xiàng)簡(jiǎn)單的功能，這樣便于組織，便于修改。本設(shè)計(jì)通過(guò) 200V12V 變壓器變壓隔離、整流橋整流和三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓來(lái)輸出 +5V 的直流電壓。RS232 在微機(jī)串行通信接口中廣泛采用，在加裝了調(diào)制解調(diào)器（ modem）的情況下，這種通信可以通過(guò)電話線傳輸數(shù)據(jù)，并且可以傳輸幾千公里遠(yuǎn)的距離，如果沒(méi)有 modem可以傳輸十幾米遠(yuǎn)。輸出電壓 ～ 24V，直流電源要有足夠的濾波電容，測(cè)量極性為 S 極。 1腳和 15腳下管的發(fā)射極分別單獨(dú)引出以便接入電流采樣電阻，形成電流傳感信號(hào)。 當(dāng) P0口作為普通輸出端口用的時(shí)候，需要外加上拉電阻才能輸出高電平 。 按鍵復(fù)位原理為按下按鍵后，按鍵和電容構(gòu)成回路，進(jìn)行電容放電?？驁D一般有 VI、結(jié)構(gòu)、前面板上的接線端子等節(jié)點(diǎn)（ Node）組成，這些節(jié)點(diǎn)通過(guò)“導(dǎo)線（ Wire）”連接起來(lái)。下面通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的加減 法程序的實(shí)現(xiàn)來(lái)說(shuō)明。 LabVIEW 是一種虛擬儀器開(kāi)發(fā)平臺(tái)軟件，能夠以其直觀簡(jiǎn)便的編程方式、眾多的源代碼級(jí)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、多種多樣的分析和表達(dá)功能支持，為用戶便捷地構(gòu)筑自己在實(shí)際工程中所需要的以其系統(tǒng)創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件。同時(shí)，虛擬儀器面板上的學(xué)生研究和操作元件的種類(lèi)不受“標(biāo)準(zhǔn)件”和“加工工藝”限制，它們是由 編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的，設(shè)計(jì)者可以根據(jù)用戶的認(rèn)識(shí)要求和操作要求設(shè)計(jì)儀器面板。 3 虛擬儀器和 LabVIEW 介紹 虛擬儀器的概念 所謂的虛擬儀器，就是在以通用計(jì)算機(jī)為核心的通用硬件平臺(tái)上，由用戶設(shè)計(jì)定義，采用虛擬面板，測(cè)試功能由軟件實(shí)現(xiàn)的一種計(jì)算機(jī)儀器系統(tǒng)。 下位機(jī)功能的實(shí)現(xiàn) 本設(shè)計(jì)中下位機(jī)用的是 AT89S52 單片機(jī) ，它是本系統(tǒng)執(zhí)行的核心 。 本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如圖 1所示： 上 位 機(jī)L a b V I E W驅(qū) 動(dòng) 電 路測(cè) 速 電 路直 流 電 機(jī)下 位 機(jī)A T 8 9 C 5 1 速度信號(hào)P I D輸出P W M 波 占 空 比 圖 1 利用 LabVIEW 所開(kāi)發(fā)的直流電機(jī)調(diào)速測(cè)試系統(tǒng)，不僅能夠很好地滿足調(diào)速測(cè)試的要求，而且具有 PID 調(diào)節(jié)控制輸出功能，充分調(diào)用 LabVIEW 軟件本身所提供的豐富的應(yīng)用分析工具包如 PID 工具包（ PID Toolkit）等工具模塊，避免大量的軟硬件開(kāi)發(fā)工作。 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方面，由于計(jì)算機(jī)微電子技術(shù)和軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的作用越來(lái)越大，不同類(lèi)型的軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)的誕生為工業(yè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)提供了越來(lái)越多的可選擇和執(zhí)行方案，其中應(yīng)用較多的有 MATLAB和 LabVIEW。 本課題的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 電機(jī)控制是一個(gè)既成熟又發(fā)展迅速的課題，也一直是國(guó)內(nèi)外很多公司。 近些年來(lái)，世界各國(guó)的虛擬儀器公司開(kāi)發(fā)了不少虛擬儀器開(kāi)發(fā)平臺(tái)軟件，以便使用者利用這些儀器公司提供的開(kāi)發(fā)平臺(tái)軟件組建自己的虛擬儀器或測(cè)試系統(tǒng)，并編制測(cè)試軟件。 基于虛擬儀器的電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要 虛擬儀器技術(shù)是計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制技術(shù)的一個(gè)新的發(fā)展方向。經(jīng)過(guò) 20 多年的技術(shù)進(jìn)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(duì)于測(cè)量和自動(dòng)化的理解和看法，已成為 21 世紀(jì)測(cè)試技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。 因此，研究直流電機(jī)基于虛擬儀器的調(diào) 速控制有著非常重要的意義。 PID控制是一種成熟的經(jīng)典控制方法之一， PID 控制器以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一，是實(shí)際工程應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器 ，經(jīng)過(guò)半 個(gè)多世紀(jì)的演練， PID控制已從原有的模擬 PID控制發(fā)展到現(xiàn)在的數(shù)字 PID控制，使得 PID 控制具有很大的靈活性和很 強(qiáng)的適用性。 下位機(jī)采用的是 AT89C51 單品機(jī)作為控制板的核心處理器，單片機(jī)通過(guò)接收轉(zhuǎn)速信號(hào)采集電路反饋的轉(zhuǎn)速信號(hào)來(lái)計(jì)算轉(zhuǎn)速，然后通過(guò)串口通信將其傳送到上位機(jī)，經(jīng)過(guò)上位機(jī)的 PID 調(diào)節(jié)，接受上位機(jī)返回的