基于IabView的電動(dòng)小車(chē)車(chē)速采集系統(tǒng)

王勇　王梨英

摘要：電動(dòng)小車(chē)車(chē)速的測(cè)量一直是社會(huì)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題，每年的技能競(jìng)賽中智能小車(chē)應(yīng)用系統(tǒng)以及智能機(jī)器人控制遙控小車(chē)等命題屢見(jiàn)不鮮，電動(dòng)小車(chē)項(xiàng)目中對(duì)速度的監(jiān)測(cè)具有固有的缺陷，大部分只能顯示速度值，對(duì)具體的位移、速度信號(hào)、報(bào)警等功能都沒(méi)有很好的實(shí)現(xiàn)，本設(shè)計(jì)基于以上問(wèn)題，采用LabView平臺(tái)，設(shè)計(jì)了一套電動(dòng)小車(chē)車(chē)速采集系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)測(cè)試，該系統(tǒng)對(duì)速度和所得里程的檢測(cè)精確度高，報(bào)警等功能齊備，采用上下位機(jī)控制的方式，人機(jī)界面友好。

關(guān)鍵字：虛擬儀器；電動(dòng)小車(chē)測(cè)速；角速度傳感器；速度與里程

中圖分類(lèi)號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2018）08-0234-02

電動(dòng)小車(chē)車(chē)速的測(cè)量一直是社會(huì)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題，每年的技能競(jìng)賽中智能小車(chē)應(yīng)用系統(tǒng)以及智能機(jī)器人控制遙控小車(chē)等命題屢見(jiàn)不鮮，電動(dòng)小車(chē)項(xiàng)目中對(duì)速度的監(jiān)測(cè)具有固有的缺陷，大部分只能顯示速度值，對(duì)具體的位移、速度信號(hào)、報(bào)警等功能都沒(méi)有很好的實(shí)現(xiàn)，本設(shè)計(jì)基于以上問(wèn)題，采用LabView平臺(tái)，設(shè)計(jì)了一套電動(dòng)小車(chē)車(chē)速采集系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)測(cè)試，該系統(tǒng)對(duì)速度和所得里程的檢測(cè)精確度高，報(bào)警等功能齊備，采用上下位機(jī)控制的方式，人機(jī)界面友好。

1系統(tǒng)整體方案設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)主要由一下幾個(gè)模塊組成：速度監(jiān)控模塊、信號(hào)采集模塊和驅(qū)動(dòng)電路控制模塊。速度監(jiān)控模塊主要以控件和函數(shù)組成，通過(guò)虛擬的方式來(lái)調(diào)控速度和顯示里程，傳感器的信號(hào)經(jīng)由信號(hào)采集卡采集后由LabView進(jìn)行處理，具體的設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。

2系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，按照硬件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行，主要由以下幾個(gè)部分組成：人機(jī)操作界面軟件、速度信號(hào)測(cè)量軟件、PWM信號(hào)輸出三個(gè)部分。流程圖如圖2所示。

2.1人機(jī)操作界面設(shè)計(jì)

人機(jī)操作界面的設(shè)計(jì)，主要體現(xiàn)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)，在顯示界面中可以顯示車(chē)速和里程，此外，需要對(duì)車(chē)速上限和下限進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置好以后當(dāng)車(chē)速超出上限和下限后，有高速和低速報(bào)警提示，而且在設(shè)置時(shí)，可以調(diào)節(jié)高速上限和低速上限值。操作界面前面板及程序框圖如圖3至圖4所示。

2.2 PWM信號(hào)模塊

PWM信號(hào)模塊分為產(chǎn)生和輸出兩個(gè)部分，PWM信號(hào)輸出給電機(jī)小車(chē)，調(diào)節(jié)電動(dòng)小車(chē)的速度。PWM信號(hào)的產(chǎn)生圖如圖5所示。

3系統(tǒng)測(cè)試

當(dāng)軟件中的程序運(yùn)行時(shí)，采集卡將接收到的傳感器輸出的信號(hào)輸入到計(jì)算機(jī)中后，程序?qū)?huì)進(jìn)行速度測(cè)量，同時(shí)通過(guò)轉(zhuǎn)化我們也將其以數(shù)字的形式顯示在波形圖下方，并且在測(cè)量速度的同時(shí)里程也將跟隨速度同時(shí)測(cè)量并隨時(shí)間和速度的變化里程逐漸增加。測(cè)量結(jié)果如圖6所示。

4結(jié)論

經(jīng)測(cè)試，以設(shè)置0.5s計(jì)算一次速度信號(hào)時(shí)的速度和所得里程，計(jì)算的時(shí)間可以進(jìn)行調(diào)整。此外，電動(dòng)小車(chē)的速度值可以經(jīng)過(guò)按鈕進(jìn)行設(shè)置，PWM信號(hào)的輸出同樣會(huì)根據(jù)速度值的不同，輸出不同占空比的PWM信號(hào)，由于電動(dòng)小車(chē)與傳感器之間設(shè)置了一定的距離，加上數(shù)據(jù)采集卡的固有誤差，測(cè)試結(jié)果有一定的誤差，但總體而言，精度較高，滿足設(shè)計(jì)要求。