【LattePanda Mu 开发套件】步进电机的 LabVIEW 控制上位机
本帖最后由 无垠的广袤 于 2025-7-2 19:40 编辑【LattePanda Mu 开发套件】步进电机的 LabVIEW 控制——上位机设计
本文介绍了 LattePanda Mu 开发套件通过 LabVIEW 上位机结合 UART 串口通信实现步进电机控制的项目设计。项目实现了包括步进电机的单步操作和连续控制，并结合随机数产生，模拟了实际工业科研领域应用场景中的多设备联合调用的情况。
项目介绍
在前面关于操作系统更新和 LabVIEW 软件安装的基础上，进一步通过 LabVIEW 编程，实现步进电机单步和连续控制。
[*]单步操作：包括前面板、程序框图的设计与功能展示；
[*]连续控制：在单步操作的基础上，实现步进电机自动连续旋转控制，并结合随机函数实现数据采集和曲线绘图。
硬件连接方案
测试阶段采用 Beetle RP2350 开发板及其扩展板，结合 ULN2003A 步进电机驱动器，实现步进电机控制。
LattePanda (LabVIEW上位机) 通过 UART 发送指令至 RP2350，RP2350 通过 ULN2003A 驱动步进电机旋转。
后续将步进电机驱动板与 RP2350 单片机整合为一个完整的独立PCB模块，专门用作 LattePanda 的连接。
单步操作
单步控制步进电机是指给定目标旋转角度和速度，按钮控制步进电机旋转至目标位置，
[*]该方案多是作为连续控制的基础和补充使用；
[*]在实际应用中往往是为了驱动目标到达指定位置，为连续控制作铺垫。
前面板
前面板设计包括：串口连接模块、单步操作模块、状态指示、连续控制模块等。
程序框图
根据设定的顺序结构、判断结构、While 循环结构等，连接各个模块，实现目标功能。
操作步骤
[*]硬件串口连接完成后，前面板配置串口参数，启动程序
[*]设置目标速度及旋转角度，点击 Go To 按钮，待 running 指示灯熄灭，表明到达指定位置；
[*]对于连续旋转控制，需要输入步长、总旋转角度以及延时，点击 Start 按钮，loop 指示灯显示循环状态、Position 显示当前已旋转的角度；
[*]完成后，点击 Terminate 终止程序。
演示
单步控制步进电机顺时针 (CW) 和逆时针 (anti-CW) 旋转
连续控制
在实现单步控制运行的基础上，进一步加入循环实现连续转动控制，同时采集数据；连续控制相较于单步操作在实际应用中，特别是对于多设备联合调用数据采集等工业科研领域，具有更加多元化的表现和环境适应能力。
前面板
前面板设计包括：串口连接模块、单步操作模块、状态指示和数据保存模块、连续控制模块、曲线显示模块等。
程序框图
在单步操作的基础上，增加外循环的按钮触发机制，实现指定步长和范围的精确旋转控制。
Part 2
在该程序中，使用随机数和阶跃函数构建了光强信号的模拟数据，作为联合调用设备采集数据的补充。
数据保存
第一列为旋转角度，第二列为采集的数据
动态演示
步进电机连续控制转动
总结
本文介绍了 LattePanda Mu 开发套件通过 LabVIEW 上位机结合 UART 串口通信实现步进电机控制的项目设计。项目实现了包括步进电机的单步操作和连续控制，并结合随机数产生，模拟了实际工业科研领域应用场景中的多设备联合调用的情况。
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