基于LabVIEW的振动控制系统.doc

摘要:振动控制广泛存在于工业生产中，从振动控制的使用价值和经济价值角度来看都是非常值得关注和研究的。振动控制是振动工程领域内的一个重要分支，是振动研究的出发点和归宿。振动控制的任务：通过一定的手段使受控对象的振动水平满足人们的预定要求。随着现代科技的发展，人们迫切的需要低成本、高精度、高效率，同时方便灵活的控制振动。

本文介绍了国内外振动控制系统的发展现状，重点阐述了振动控制的基本原理和方法，即压电式加速度传感器、系统方案设计等进行了较为深入的阐述。基于STC12C5A60S2单片机和美国国家仪器公司开发的虚拟仪器软件LABVIEW为核心设计出了振动控制系统，硬件设计主要包括单片机最小系统设计、A/D转换模块、D/A转换模块等。软件设计主要包括以单片机为主体的下位机软件设计、基于LABVIEW的上位机软件设计以及串行通信设计。

采用虚拟仪器图形化编程语言LabVIEW组建的振动控制系统，减少了硬件设备，同样实现了对振动信号的采集、控制的目的，大大降低了硬件成本。

关键词：LabVIEW  振动控制 STC12C5A60S2

目录

摘要

ABSTRACT

1 绪  论-1

1.1 课题研究的背景与意义-1

1.2 振动控制系统的国内外现状-1

1.3 本文研究的主要内容-2

2 系统总体设计-3

2.1 系统框图及模块功能-3

2.2 振动传感器选择-4

2.2.1 常用振动传感器简介-4

2.2.2 压电加速度传感器-5

2.3 本章小结-6

3 振动控制系统硬件电路设计-7

3.1 单片机模块设计-7

3.1.1 STC12C5A16S2芯片介绍-7

3.1.2 最小单片机系统-8

3.2 信号调理模块-9

3.2.1 电荷放大电路-9

3.2.2 滤波电路-9

3.3 A/D转换电路-10

3.4 D/A转换电路-11

3.5 串口通信电路-11

3.6 电源模块设计-12

3.7 本章小结-13

4 振动控制系统软件设计-14

4.1 单片机软件设计-14

4.1.1 系统编程语言和开发工具-14

4.2 单片机软件设计流程图-15

4.2.1 主程序流程图-15

4.2.2 A/D转换流程图-15

4.2.3 D/ A转换流程图-16

4.2.4串口通信流程图-16

4.2.5单片机关键程序段-16

4.3 上位机软件设计-20

4.3.1 LABVIEW及串口通信简介-20

4.3.2 登录界面设计-21

4.3.3 振动控制系统界面设计-22

4.4 本章小结-26

5 振动控制系统测试-27

5.1 振动采集测试-27

5.2 振动控制系统测试-29

5.3 本章小结-31

总  结-32

参考文献-33

致  谢-34

附录1 振动控制系统硬件电路图-35

附录2 振动控制系统实物图-38

附录3 单片机部分程序源代码-39