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单机输出驱动控制端的状态

传感器模块用于系统定位的校准,主要是通过回零动作实现。由于系统运动时存在惯性、摩擦,以及www.qg999.com电机可能出现的失步等误差,会导致多次重复操作后进样针定位的偏差。通过回零动作,在每次系统上电后对进样针的位置进行标定,能够有效消除误差影响。传感器模块的安装位置准确固定在进样位置下方,通过螺丝锁紧。当系统上电后自动执行回零动作,距离进样位置最近的一个进样针基座运行至标定位置处后,传感器输出电平翻转,系统运动停止,自动标定完成。

 

传感器模块的核心是一组对射式光电开关,包括接收器和发射器。以常开式光电开关为例,其工作原理为:

发射器发射红外波段的光,接收器则固定接收该波段的光信号,若发射器和接收器之间无遮挡,则接收器一端的三极管截止;若发射器和接收器之间有遮挡,则接收器一端的三极管导通。即将遮挡动作转化为三极管的导通、截止动作,从而实现开关动作。整个过程中,信号经过了电-光-电的转换,使该传感器具有灵敏度高、有效距离大、抗干扰能力强、响应时间段、使用寿命长的特点。传感器模块的输出作为中断信号发送至主控模块,中断信号输入主控模块前可用光耦进行隔离,防止干扰。

 

与传统的仪器相比,虚拟仪器有智能化程度高、处理能力强、性价比高、可操作性强,维修及维护方便等优势,其提供的良好人机界面及接口的软硬件技术支持为仪器的模块化开发提供了良好的环境。LabVIEW采用的是用图标来替换文本行并创建应用程序的图形化编程语言,采用数据流编程方式,用图标或控件来表示函数或语句,用各种不同的连线来表示数据流向,用各种结构框来表示不同的函数结构,并根据节点之间的数据流向来决定程序的执行顺序。

 

在LabVIEW2013环境下,编写上位机程序,该程序实现最顶层的用户控制。程序运行后,首先配置串口通信参数,包括通信端口选择、波特率、数据位数、奇偶校验位和停止位的设置。端口号可由程序根据实际连接情况自动检测到,波特率默认设置为串口通信典型值9600Bd,每个字符格式包含10位(1个起始位,1个停止位,8个数据位)。串口通信参数可由用户在界面上通过字符串控件直接修改,如图1所示。

图1:串口通信配置程序

串口通信配置程序

其后,通过步进电机控制程序对东莞电机的工作状态进行设置,如图1所示。用户可通过数值输入控件直观地对电机粗调和细调的速度进行选择设置。该数值输入控件实际是通过对单片机寄存器赋值进行修改实现对单片机输出脉冲宽度的调制,从而改变单位时间内输出脉冲的数目来达到调速的目的。经过安装后的校准及系统上电后的回零定位,粗调一次可使进样器直接转动至下一个工作位置。细调为一次输出一个脉冲,用于满足在实验操作中需要对进样针进行微小调整的需求。粗调和细调都有10档速度可选,可直观地在界面上选择。