基于USB總線的電機(jī)測(cè)試虛擬儀器的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、本文開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了一種基于USB2.0 型單片機(jī)CY7C68013A 的電機(jī)參數(shù)測(cè)試虛擬儀器分析系統(tǒng)。本系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分組成，以目前使用最為廣泛的一般用途鼠籠式中小型三相異步電動(dòng)機(jī)為數(shù)據(jù)信號(hào)源，在系統(tǒng)中進(jìn)行電流電壓測(cè)量、頻率測(cè)量、轉(zhuǎn)矩測(cè)量、諧波測(cè)量、溫度測(cè)量等。文中對(duì)涉及到的USB2.0 通訊協(xié)議、電機(jī)參數(shù)測(cè)試?yán)碚摗⒆詣?dòng)測(cè)試系統(tǒng)、虛擬儀器理論做了必要的闡述，對(duì)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和主要軟件的功能進(jìn)行了詳細(xì)的分析說(shuō)明。

2、 硬件系統(tǒng)利用單片機(jī)CY7C68013A、MAX1295 A/D 轉(zhuǎn)換器構(gòu)建信號(hào)采集硬件的核心，并且將ATmega64 微控制器運(yùn)用到系統(tǒng)設(shè)計(jì)中縮短指令周期，提高了數(shù)據(jù)采集和傳輸速度。 單片機(jī)CY7C68013A 是由美國(guó)的CypressSemiconductor 公司推出，集成了USB2.0 收發(fā)器、SIE（串行接口引擎）和可編程的外圍接口，因此硬件電路設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)便，可實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的高速、實(shí)時(shí)傳輸。采用這種硬件設(shè)計(jì)方案，其成本

3、大大低于目前使用最多的插入式數(shù)據(jù)采集卡，并且充分發(fā)揮單片機(jī)開(kāi)發(fā)性能的優(yōu)勢(shì)，使用靈活，具有USB 設(shè)備即插即用、熱插拔的優(yōu)點(diǎn)，便于實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)集成。 軟件系統(tǒng)有下位機(jī)固件程序、USB 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序和上位機(jī)應(yīng)用程序組成。下位機(jī)固件程序是在Keil C51 開(kāi)發(fā)環(huán)境中完成的；USB 設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)USB 設(shè)備的控制； 上位機(jī)應(yīng)用程序采用VisualC++ 6.0 開(kāi)發(fā)工具開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了通過(guò)控制面板在功能及操作之間相互轉(zhuǎn)

4、換，控制數(shù)據(jù)的采集。 整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的打開(kāi)、關(guān)閉、代碼下載（用于下載數(shù)據(jù)采集單元的固件程序，可以直接將程序燒寫(xiě)到EEPROM 中）、數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)顯示與保存等功能。 本文設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的電機(jī)參數(shù)測(cè)試分析系統(tǒng)借助于人工智能技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)以及高速接口技術(shù)，成功實(shí)現(xiàn)了USB2.0 型單片機(jī)與計(jì)算機(jī)軟件平臺(tái)的數(shù)據(jù)通信，并集成兩者的優(yōu)勢(shì)，使用方便，降低了試驗(yàn)的時(shí)間與費(fèi)用，對(duì)電機(jī)參數(shù)的測(cè)試提供了一套高效的系統(tǒng)環(huán)境。