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1、第23卷第4期成都信息工程学院学报Vol.23No.42008年8月JOURNALOFCHENGDUUNIVERSITYOFINFORMATIONTECHNOLOGYAug.2008文章编号:167121742(2008)0420374206基于LabVIEW的电机调试软件系统梁吉,吴小强,罗代升(四川大学电子信息学院,四川成都610064)摘要:介绍了图形化编程语言LabVIEW的特点,重点介绍了如何利用LabVIEW开发平台设计实现一个电机调试软件系统。被调试目标是以Lattice公司的XP系列的FPGA芯片为核心,以无
2、刷电机为控制目标的系统。软件通过编程实现导入Excel后再经串口通信把电机的转矩、加速度、步数等关键参数一次性送至FPGA芯片进行调试,并且能实时修改参数,使得调试快速、直观、利于保存。为LabVIEW在工程上的灵活应用提供了一种新的方法和思路。关键词:LabVIEW;Excel;ActiveX;串口通信中图分类号:TP391文献标识码:A1引言目前在调试电机方式中多数采用直接使用串口助手等软件进行调试,缺点表现在主要以单条指令进行调试,不利于调试数据的编辑与保存,也不利于批量数据自动发送。实现的测试系统使用LabVIEW(
3、LaboratoryVir2tualInstrumentEngineeringWorkbench)的软件开发平台,利用LabVIEW对ActiveX控件调用的支持,通过编程实现与Excel的连接,从而只需要先把要发送的控制命令或配置数据存放在Excel中,然后在测试系统中导入该Excel,就能完成按表发送多条指令的目的。这样,调试数据既可以在Excel中编辑和存储,也能从Excel批量传输到测试系统中,克服了目前电机调试中的缺点,使得调试工作更为快速、直观。同时该系统也兼顾了单条指令方式调试,而且单条方式和按表方式间切换方便
4、,极大地提高了调试效率。2LabVIEW简介LabVIEW是一种基于图形开发,调试和运行程序的集成化环境,实现了虚拟仪器的概念。LabVIEW程序称为虚拟仪器程序,简称VIs(VirtualInstruments)。其开发环境包括前面板和流程图两部分。前面板主要用于数据的输入设置和输出观察,由许多控件组成。而流程图是图形化的源代码,是VI测试功能软件的图形化表述。LabVIEW支持多种硬件接口,如GPIB,VXI,RS232和RS485等协议的硬件及数据采集卡。它还内置了便于应用TCP/IP、ActiveX等软件标准的库函数
5、。利用它可以方便地实现数据的采集、监控和分析,可以很容易地实现仪器控制。LabVIEW采用图形化的程序语言(G语言),这种语言不必写程序代码,看到的是直观明了的流[1]程图语言,所以LabVIEW编程非常方便。该语言提供了大量的常用控件,如旋钮、开关、按钮、图形显示等,可直接使用,不象Delphi等高级语言实现一个旋钮需要几十行代码。因此,LabVIEW大大地缩短了软件的研发周期。此外LabVIEW能与多种语言通用,如Matlab、C等,例如将Matlab脚本嵌入到LabVIEW程序,保证了一些LabVIEW所不具备的功能得
6、以实现,如小波分析、神经网络等。在调试程序方面,通过加亮执行、单步、断点和探针帮助用户跟踪经过VI的数据流,使LabVIEW的调试直观方便。3软件系统的设计实现3.1系统的程序整体框架整个软件系统采用的是自顶向下的设计方法,主程序主要实现连接各子程序,控制整体的数据流向,协调各收稿日期:2008202227;修订日期:2008203217第4期梁吉等:基于LabVIEW的电机调试软件系统375子模块间的通信。子模块主要包括Excel导入模块、数据转换模块、串口通信模块以及调用的库模块。Excel导入模块主要实现将Excel引
7、入到LabVIEW中来,将保存在Excel中的数据存放到LabVIEW中。数据转换模块主要是实现将Excel的数据进行转换,达到发送数据格式的要求。串口通信模块主要实现串口打开,串口读写,串口的关闭。系统的程序整体框架如图1所示。3.2主程序模块的设计主程序流程框图如图2所示。主循环是一个while循环负责控制主程序的运行与停止,各模块之间的数据采用数据流方式连接。单指令方式和按表图1系统的程序整体框架发送方式使用case语句分开,有一个布尔开关控件现实切换。在主循环中,按数据流向先后调用Excel导入模块、数据转换模块、串
8、口通信模块。用平铺式顺序结构保证数据从Excel读入后先经过数据转换和修改再决定是否发送到串口,按单条指令发送方式直接调用LabVIEW标准库函数中的初始化串口,串口读/写函数实现;按表发送方式使用For循环实现,按用户指定的行和列逐条自动发送到串口,行间延迟和读写间延迟都由用户决定。测试
