基于虚拟仪器的转速控制系统设计.doc

摘要:电机转速控制是运动控制系统的一个重要部分，在各个领域都有广泛的应用。随着现代技术的迅猛发展，对电机转速控制的要求也越来越高。本文基于单片机对直流电机的转速进行测量和控制，并应用LABVIEW技术来显示并控制电机的转速。

本课题首先介绍了电机转速控制的基本原理和控制方法。然后分别对硬件和软件进行设计。最后对系统进行综合调试。硬件部分主要采用STC12C5A60S2单片机作为主控芯片，同时包括电机驱动电路、串口通信电路、显示与按键电路和霍尔传感器连接电路等电路的设计。软件部分主要包括单片机软件和LABVIEW软件的编写，单片机软件主要实现电机转速的测量与控制、通过按键改变电机正反转和电机转速调节、液晶显示等功能，LABVIEW软件主要实现接收下位机发送数据并显示、通过改变数值控制下位机的工作。

关键词：转速控制  LABVIEW  STC12C5A60S2  PID  PWM

目录

摘要

ABSTRACT

1 绪 论-1

1.1 课题研究的目的与意义-1

1.2 电机转速控制的发展现状-1

1.3 课题研究的主要内容-3

2 系统方案设计-4

2.1 总体方案概述-4

2.2 系统方案选择-5

2.2.1 转速控制方案选择-5

2.2.2转速设定方案选择-5

2.2.3 显示与按键方案选择-5

2.3 主要元器件选择-5

2.3.1 微处理器选择-5

2.3.2数据串口通信芯片选择-6

2.3.3 直流电机选择-7

2.3.4 转速传感器的选择-8

2.3.5 显示器的选择-9

3 电机转速控制系统硬件设计-11

3.1 单片机最小系统-11

3.2 电机驱动电路-12

3.3霍尔传感器-12

3.4串口通信电路-13

3.5 显示与按键电路-13

4 系统软件设计-15

4.1 下位机编程软件介绍-15

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 电机转速程序流程图-16

4.2.3 按键控制程序流程图-17

4.2.4 单片机关键程序段-18

4.2.5 上位机通信程序流程图-24

4.3 上位机软件设计-25

4.3.1 开发环境及串口通信简介-26

4.3.2 上位机主界面设计-27

4.3.3 上位机程序框图-27

5 系统调试-32

5.1 硬、软件调试-32

5.1.1 硬件调试-32

5.1.2 软件调试-32

5.2 系统测试-33

6 总 结-35

参考文献-36

致 谢-37

附录1 硬件原理图-38

附录2 转速控制系统实物图-39

附录3 程序清单-40