用虚拟测试系统毕业设计频率特性测试.doc

河北工程大学 毕业设计（论文）任务书 题 目： 实验用虚拟测试系统设计－－频率特性测试 学生姓名： 张 宇 学 号： 040060421 专业班级： 电气04－4 学 院： 信息与电气工程学院 设计起止日期： 2008年3月24日 ～ 2008年6月15日 题目性质： 联系实际的题目 假想的题目 技术要求及原始 数据： 本课题设计一个通过串行接口扩展的计算机功能扩展板，实现基于PC机的虚拟测试系统。用于控制理论实验中对研究对象的测试。扩展板是一个单片机系统，具有多路模拟量输入输出功能，少量开关量输入输出的能力。扩展板使用MCS－51系列单片机作控制核心，通过串口与上位机（PC机）通信，根据上位机传来的指令设置输出，把检测到的数据送到上位机。扩展板本身不处理数据，完全听命于上位机工作。 本课题的扩展板按照为实验室现有的控制理论实验箱配套来确定功能和技术指标，设计中需要的技术数据可从自控原理实验指导书和实验箱相关资料获得，必要时可在实验箱实物上实测。为适应以后可能的需要，确定功能和技术指标时要留有较大的余量。 摘 要 目前控制理论实验室使用的实验仪器存在一些缺点，测量数据误差大甚至出现紊乱，而且缺少硬件保护措施，经常烧坏器件。因此有必要设计一种新的实验仪器，代替原有的实验仪器来解决上述问题。针对这些问题和不足，本次设计是以Lab VIEW开发平台设计出的虚拟实验系统，不但克服了以前实验中的缺点，而且具有良好的图形化人机交互界面，器件的工作速度有了很大的提高，数据传输速度也有所改善。同时采用了硬件保护措施，防止因外围电路接错而造成器件的损坏。 根据以上这些，本次设计主要内容由三部分组成：首先根据实验的需求提出了测试系统的基本功能和技术指标。然后根据系统指标设计一块以AT89S52单片机为核心的计算机功能扩展板，能够进行A/D、D/A转换和串口通信，使上位机和下位机之间进行数据传送。最后使用Lab VIEW开发出频率特性实验的上位机界面。 关键词：频率特性 单片机 虚拟仪器 实验设备 Lab VIEW Abstract At present control theory laboratory experiments using the equipment with more shortcomings, the metrical data error greatly even has the disorder, and moreover the lack of hardware protection measures, burns out the component frequently. Therefore, it is necessary to develop one kind of new experiment instrument, replacing the original experiment instrument to solve the problem above. Based on these questions and the insufficiency above, this design develops the hypothesized experiment system which based on Lab VIEW the platform, not only has overcome the experiments shortcoming beforehand, and has the good present in figures and diagrams man-machine interaction contact surface, more vivid more direct-viewing simulation frequency characteristic experiment system. Hardwares operation and the conversion rate also had the very big enhancement, simultaneously has used the more software and hardware protective measures, because prevents the peripheral circuit to meet wrong creates compon