机械5

基于labview的三轴位移系统的设计 摘要:本设计以SCT89C52单片机作为下位机，同时也是控制核心器件。利用labview作为上位机开发软件，对单片机内的脉冲信号进行控制。该虚拟信号发生器能实现1MHz频率、占空比可调的方波输出。该设计的核心部分为单片机的时间计数器和labview的程序设计，以及labview与单片机的通讯。Labview与单片机通过usb线转RS232的方式进行通讯，该转换有一块芯片实现，此处不多赘述。通过上位机旋钮控制占空比的比值可在30到80之间变化。该三轴位移系统主要包括labview上位机，SCT89C52单片机、方波脉冲信号、程序下载模块、步进电机以及三轴的铝制框架。该三轴位移系统有性能稳定，价格低廉以及结构稳定的优点。 关键词：Labview；STC89C52单片机；定时器；三轴位移系统 Desig
n of triaxial displaceme
nt system based o
n labview ABSTRACT: This desig
n takes the SCT89C52 si
ngle-chip computer as the lower computer, also is the co
ntrol core device. The pulse sig
nal i
n si
ngle chip microcomputer is co
ntrolled by usi
ng labview as the developme
nt software of upper computer. Thevirtual sig
nal ge
nerator ca
n realize the squarewave outputwith 1MHz freque
ncy a
nd duty cycle adjustable. The core part of this desig
n is the time cou
nter of si
ngle chip computer a
nd the program desig
n of labview, a
nd the commu
nicatio
n betwee
n labview a
nd si
ngle chip computer. LabVIEW commu
nicateswith si
ngle chip through usb li
ne to RS232. The co
nversio
n is realized by a chip. The ratio of duty cycle co
ntrolled by the upper k
nobvaries from 0 to 100. The three-axis displaceme
nt system mai
nly i
ncludes labview upper computer SCT89C52 si
ngle chip microcomputer, squarewave pulse sig
nal, clock circuit, a
nd program dow
nload module. The three-axis displaceme
nt system has the adva
ntages of stable performa
nce, low price a
nd stable structure. KEYWORDS: Labview-STC89C52 si
ngle chip microcomputer; timer; three-axis displaceme
nt system. 目录 摘要I 目录I 第一章绪论2 §1.1三轴位移系统概述2 §1.2三轴位移系统技术状况3 §1.2.1中断技术3 §1.2.2定时器技术3 §1.3三轴位移系统的研究目的及意义3 §1.4设计任务4 第二章总体设计5 §2.1机械结构总体设计5 §2.2程序总体设计5 第三章设计环境介绍7 §3.1虚拟仪器7 §3.1.1开发过程7 §3.1.2拥有比传统PC更强劲的性能8 §3.2虚拟仪器的特点8 §3.3关于LabVIEW 9 第四章下位机系统设计14 §4.1单片机介绍14 §4.2设计及选择15 §4.3总体硬件框图15 §4.4 STC89C51芯片介绍15 §4.5时钟电路的设计16 §4.6电源模块17 §4.7程序模块分析17 第五章上位机软件设计20 §5.1主程序的设计20 §5.2 Labview上位机程序21 §5.2.1串口设置21 §5.2.2上位机串口通信的顺讯21 §5.2.3占空比与频率控制22 §5.2.4生产者结构23 §5.2.4消费者结构24 §5.2.5窗口操作选择25 §5.2.6上位机波形模拟25 §5.2.7初始化界面设计26 第六章系统调试与测试结果分析29 §6.1主要元器件29 §6.2软件调试29 §6.3硬件调试29 §6.4测试结果29 结论33 参考文献34 致谢36