基于USB總線的電機(jī)測試虛擬儀器的研究與實現(xiàn).pdf

1、本文開發(fā)設(shè)計了一種基于USB2.0 型單片機(jī)CY7C68013A 的電機(jī)參數(shù)測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機(jī)為數(shù)據(jù)信號源，在系統(tǒng)中進(jìn)行電流電壓測量、頻率測量、轉(zhuǎn)矩測量、諧波測量、溫度測量等。文中對涉及到的USB2.0 通訊協(xié)議、電機(jī)參數(shù)測試?yán)碚?、自動測試系統(tǒng)、虛擬儀器理論做了必要的闡述，對系統(tǒng)的硬件設(shè)計、軟件設(shè)計和主要軟件的功能進(jìn)行了詳細(xì)的分析說明。

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)計更簡便，可實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的高速、實時傳輸。采用這種硬件設(shè)計方案，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)開發(fā)性能的優(yōu)勢，使用靈活，具有USB 設(shè)備即插即用、熱插拔的優(yōu)點，便于實現(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 開發(fā)環(huán)境中完成的；USB 設(shè)備驅(qū)動程序用來實現(xiàn)對USB 設(shè)備的控制； 上位機(jī)應(yīng)用程序采用VisualC++ 6.0 開發(fā)工具開發(fā)，實現(xiàn)了通過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。 整個系統(tǒng)實現(xiàn)了設(shè)備的打開、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)計開發(fā)的電機(jī)參數(shù)測試分析系統(tǒng)借助于人工智能技術(shù)、數(shù)字信號處理技術(shù)以及高速接口技術(shù)，成功實現(xiàn)了USB2.0 型單片機(jī)與計算機(jī)軟件平臺的數(shù)據(jù)通信，并集成兩者的優(yōu)勢，使用方便，降低了試驗的時間與費(fèi)用，對電機(jī)參數(shù)的測試提供了一套高效的系統(tǒng)環(huán)境。