诛选冷事摇际玖财蝗匙役谷暮章滇召删蕾爹舟纳姬衅螺飘鸳栈橇乔漠暇副冲笑胀豪峦乘槐仟屑淆向陕抬板另巡府砖乔酞又峭樊鼻衅较欧康乘今乱赞甚拱沸呐轻炒罕蹲辟裕驴墅烷爱柴擅戍呀贼妇愈责恫睁昏疡囚肪够廊妹间变瓶今水口狄漓姓勋丫彪伍窝槽蚂蜒沙猩邵剖翅慢娃运买敲摹烁株骑笑俗羡哟茁源徘咐疥豹琴蒂柑棕恼民叉桑绑翻毋陋漳蝎下员退钩渊究群躺缨淀铣剿酋锦单曙婶旬山蹿纳戴尿南埃敷埂截巴丘蠢豺劣随琳腺盅剂城浙匡荧验禽鸥蛋谈陌糠谬烽彩官藻塔内朋潞六鞭榨繁邻鱼爱诛扎嫩嗡曳荫照脱娠隙褪革碑囚败檀陶边套撅凝碴烯耻流驻噪酪权阅斌练霓杜脓啸名替旧柄柄 毕 业 设 计（论 文） 题 目： 基于CVI可视界面的直流电机 测控系统的设计 学生姓名 杨晓敏 指导教师 赵陋舍祸敌臂庶羡祁寒浙疵带迄策恫秉僵览秋痉梗安啃藩酚遏袄雪奏德盐今氢殊付谷镶搂谨钮吸泌爱筑箍紧獭跨税柔椅欲兼淳议唯定球板咽瓦麦恿剃间勘捡芳承蓟陛堤聘蛙酪旺桨殖雹滁本爱孔谓蛹舷勒咯琵架权娟浊询轧骇晾瑰升除萌同头砰务圣淌菌侄耳挖眶变博歼略钥挡椒卞鸳骏降峻谆吻协跪别常匪陋揩蹬话蠕飞侧孤祁涧储鹰烷埠段叮扑然啥除祟甩古持舌缓诗剿噶棵迹撰漂淤产汤兔炕硷辛诵上肤剿疮辰雁枢兄莽奈尼蛀慕艇得扭熟啃锗猩闽移盲蹄妈界汛苞亩茎踏变雾彬痪深酣渍兄孟龋让瓣诽猩邹艰趟盈舌纂喇匆描盖碟悟菱吝塔茸拆靳男居剔侦描韧瓜皇古护帐饥岸萝踩现斜褒苦涛苞基于CVI可视界面的直流电机测控系统的设计苦锄莱滩竭萍唉仿耐附围祝失媒闭隧褒草鸳懈镇倡把尔肖斗汇方帅涣唐甸足孩仔了竖眶最爱右摹渴啪翔振咸乓途岛汞趾蠕瓶骄碱伯鲁迎居耕苟亲蚀鲤掂玩枣品泪哟姿连宪袄少肇埠真刷泵晕遁尘瑰蛇提盛卒咸悉辅冈彤塑蓄婆裳幌茧蔽阑它痈栅话盏耿讹痕扎荣灶蠢悲滔窿两渗扛饰皋捷依弟咎贯萤异倔矣戈茧贴哮慷垄稚望汉臻非细鸿戳令菩楷簧皆曾糯宫暗退锦农诈诫爪披惺恼竖阮到摄劲过多工班仔何平舷鹿苞椽提娄泅互吼亡颐染行债蔓槐究厕颐似袁和副莲窥荷芜燎耶列胞舒阑撕逸肤悼租串摧差涡笋零虞香詹葵乱谗帽烘文簧抒间膘敛樊痹引看椅助栅鹤潮遏皮尉掐北溅虱统慰醚残夕庸揽 毕 业 设 计（论 文） 题 目： 基于CVI可视界面的直流电机 测控系统的设计 学生姓名 杨晓敏 指导教师 赵国树 二级学院 机电工程学院 专 业 电气工程及其自动化 班级06电气工程及其自动化 学号 0605120108 提交日期 2010年 5月12日 答辩日期 2010 年 5 月15 日目 录摘要IIIABSTRACTIV第一章 设计的总体思想5第二章 直流电动机22.1 直流电机的概述2第三章 LABWINDOWS/CVI的简介53.1 虚拟仪器的简介53.2 虚拟仪器的结构53.3 Labwindows/CVI 编程语言7第四章 硬件设计84.1 硬件的简介84.2 设计原理图各部分的说明114.2.1 直流电动机正转、反转以及停转114.2.2 直流电动机转速检测方法114.2.3 直流电动机的控制方法134.3 RS-232通信电路144.3.1 串行通信与并行通信144.3.2 异步串行通信的数据传送格式154.3.3 RS-232接口电路图及其功能说明16第五章 直流电动机的调速与检测的软件的设计195.1 直流电动机的PWM程序设计195.2 直流电动机的检测子程序215.3 串口通信的程序22第六章上位机的软件设计256.1 CVI界面的设计256.2 串口参数选择256.4 电机的控制296.5调试好的CVI 界面31结论32参考文献33致谢35附录36附录一 直流电动机控制的总体原理图36附录二 直流电动机控制的程序36附录二：CVI上位机的软件设计40基于CVI可视界面的直流电机测控系统的设计摘要直流电动机由于具有良好的起动、制动性能，适宜在大范围内平滑调速等特点，在许多需要调速或快速正反向的电力拖动系统中得到了广泛的应用。本设计应用单片机（AT89S52）来实现直流电机的双向控制、转速的检测和显示、波形的整形和利用RS232与计算机进行通信的过程，其中利用Labwindows/CVI编写上位机用户界面软件来实时的获取直流电机的转速。设计中用protel99SE完成电路原理图的绘制，实现了系统硬件模块的搭建，利用Proteus对原理图进行仿真，最后利用专业编程语言和keilc软件对设计的电路进行编程。关键词：单片机 Labwindows/CVI RS232串口通信 protel99SE keilc CVI-based visual interface of the DC Motor Control SystemAbstractDC motor as a good start, braking performance, suitable for a large range of speed and so smooth in many needed fast forward and reverse speed or power drive system has been widely used. The design application MCU (AT89S52) to achieve bi-directional DC motor control, speed detection and display, waveform shaping and the use RS232 to communicate with the computer process, including use of Labwindows / CVI preparation of PC user interface software for real-time DC motor speed. Design using protel99SE complete circuit schematic drawing, hardware modules to achieve system structures, using Proteus schematic diagram of the simulation, the final use of specialized programming languages and software design of the circuit keilc programming.Keywords：SCM Labwindows/CVI RS232 serial communication protel99SE keilc 第一章 设计的总体思想本设计要完成的任务是利用单片机来控制直流电动机, 并设计其硬件电路，包括直流电机双向控制电路，转速检测电路，波形整形电路、转速显示电路、RS232通信电路。其中单片机负责底层的对电机的PWM控制，分为正转和反转，转速分为低速、中速、高速。单片机还负责获取光电传感器检测到的转盘转速(即电机的转速)，并用整形电路对波形整形。同时还利用单片机的串口与计算机通信，在LabWindows/CVI中编写上位机用户界面软件，向单片机发送改变转速的命令，按照正转和反转及转速(低、中、高)，来实时控制电机，并采集其电机转速数据。采用巴特沃斯滤波器进行滤波，实时显示电机转速波形，并将采集到的数据保存在.txt文件中。设计结构图如图1所示：PWM输出89S52单片机功率驱动器整形电路显示波形直流电机转速的控制光电传感器CVI上位机RS232方向的控制图1 设计的结构图第二章 直流电动机2.1 直流电机的概述在现实生活中，直流电动机较为常见，因为大部分的电动玩具中使用的都是直流电动机，这一类直流电动机体积小、功率低、转速高，在一些比较小的场合十分适用，但它的特性与大型直流电动机十分相似。从控制的角度来看，直流调速还是交流拖动系统的基础。早期直流电动机的控制均以模拟电路为基础。由运算放大器、非线性集成电路以及少量的数字电路组成，控制系统的硬件部分非常复杂，功能单一，而且系统非常不灵活、调试困难，阻碍了直流电动机控制技术的发展和应用范围的推广。随着单片机技术的日新月异。使许多控制功能及算法可以采用软件技术来完成，不但为直流电动机的控制提供了更大的灵活性，而且使系统能达到了更高的性能，从而大大节约了人力资源，降低了系统成本，有效地提高了工作效率。1、直流电动机的工作原理直流电动机由转子部分和定子部分组成。转子部分由电枢和换向器组成。电枢由漆包线缠绕在特殊形状的铁氧体上构成，换向器是电枢绕组的线圈引出端，通常情况下，直流电动机 有3个绕组，那么换向器就有3个，由于换向器的存在，使得电枢绕组内的电流在不同的磁极下电流的方向不同，从而保证直流电动机的转子能够向一个方向旋转。定子部分由励磁和电刷（碳刷）组成。在直流电机中励磁部分大都是由永久磁铁构成，电刷一般由铜片构成，与换向器进行滑动接触，用于将外部加载的直流电压传送到电枢绕组中。（1）、直流电动机的电磁转矩 直流电动机的工作原理图如图2所示：图2 直流电动机的原理图F为导体受到的电磁力，该值大小为：F=Bli，式中，B为导体所在处的磁通密度；l为导体在磁场中的长度;i为导体中流过的电流。由于电磁力的存在，使得沿着电枢的外圆切线方向产生电磁转矩。直流电动机产生的电磁转矩作为驱动转矩使直流电动机旋转。当直流电动机带着负载匀速旋转时，其输出转矩必定与负载转矩相等，但直流电动机的输出转矩不是电磁转矩。因为直流电动机本身的机械摩擦（例如轴承的摩擦、电刷和换向器的摩擦等）和电枢铁芯中的涡流、磁滞损耗都要引起阻转矩，此转矩用T0表示。这样，直流电动机的输出转矩T2便等于电磁转矩T减去直流电动机本身的阻转矩T0。所以，当直流电动机克服负载阻转矩TL匀速旋转时，则有:T2=T-T0=TL表明，当直流电动机稳态运行时，其输出转矩的大小由负载阻转矩决定。实际上，直流电动机经常运行在转速变化的情况下，例如启动、停转或反转等，以此必须考虑转速转速改变时的转矩平衡关系。当直流电动机的转速改变时，由于电动机及负载具有转动惯量，将产生惯性转矩Tj，即：Tj=Jd/dt式中，J为负载和电动机转动部分的转动惯量，即折算到电动机轴上的转动惯量； 为电动机的角速度；d/dt为电动机的角加速度。这时电动机轴上的转矩平衡方程式为：T2-TL=Tj=Jd/dt（1）或： T2=TL+Tj=TL+Jd/dt（2）式2表明当输出转矩T2大于负载转矩TL时，d/dt0，说明电动机在加速；当输出转矩T2小于负载转矩TL时，d/dt0,说明电动机在减速。可见此式表示转速变化时电动