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一、概述
本實驗平臺是集運動控制卡、單片機開發控制板、步進電機及驅動器、開關電源、XY控制平臺及運動控制軟件于一體的理想教學實驗系統。XY控制臺是一個采用滾珠絲杠傳動的模塊化十字工作臺，可以實現平面內X、Y軸方向的運動控制，用于實現目標軌跡和動作。實驗系統軟件包括基于軸的控制、基于坐標系的控制、命令編輯和運行、數控代碼編輯和運行、復雜運動軌跡控制。

二、技術性能
1、定位精度：0.4mm
2、X軸有效行程：230mm；Y軸有效行程：230mm；最大運動速度：20mm／s；最大運動加速度：1g
3、輸入電源：220V±10％(50Hz)
4、工作環境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度<85％(25℃) 海拔<4000m
5、裝置容量：≤1．2kVA
6、外形尺寸：45cm×45cm×15cm

三、系統結構及組成
實驗平臺主要由步進電機控制系統和電腦桌兩部分組成，結構框圖如下圖所示：

系統結構框圖

（1）對象模塊
步進電機二個：采用二個2相步進電動機，分別為XY兩個方向布置，X軸運動行程為230mm，Y軸運動行程為230mm。
（2）51單片機開發控制板
單片機開發控制板，主CPU為AT89S52，帶下載接口（編程電纜，編程軟件），所有接口資源引出，供用戶使用。并配置相應控制開關按鈕。
（3）運動控制卡一塊
32位PCI總線，即插即用
所有輸入、輸出均采用光耦隔離,抗干擾性強
2軸伺服/步進電機控制，每軸可獨立運動，互不影響
脈沖輸出的頻率誤差小于0.1%
最大脈沖輸出頻率為2MHz
脈沖輸出可用單脈沖（脈沖+方向）或雙脈沖（脈沖+脈沖）方式
梯形加/減速
任意2軸直線插補
最大插補速度1MHz
運動中可以實時讀出邏輯位置、實際位置、驅動速度
24路數字輸入，12路輸出
每軸兩個限位輸入，可設置成無效，作為通用輸入使用
支持在一個系統中使用多達16個控制卡
支持DOS、WINDOWS95/98/NT/2000/XP/WINCE等操作系統
（4）步進電機驅動器二個
輸出電流：最大電流為2A
輸出方式：光光耦合器·開路集電極輸出
（5）穩壓直流電源 一個
輸出電流：最大輸出電流為5A
輸出電壓：24V
輸出功率：120w
（6）運動控制卡接口板 一塊
為運動控制卡提供接口端子，可根據自己的需要進行相應的接線，實現接線的靈活及開放性。
（7）實驗平臺信號接口板 一塊
用以實現PLC和運動控制卡與實驗平臺的信號連接，在同一時刻只能一種控制起作用。
（8）腦桌一張（選配）
（9）計算機一臺(用戶自備)
用于安裝單片機集成開發環境KEIL C、編程下載軟件，主要完成程序的編寫、修改、編譯、軟件仿真等功能，最后通過編程下載軟件裝載到單片機內部FLASH ROM中運行。還用于運行控制卡上位軟件的開發、運行。
硬件配置：基本配置要求P4 3.OG以上，內存至少為256M，至少有一個USB接口、一個并行口、一個Rs232串口和一個空閑PCI插槽。操作系統：Windows XP(專業版)+SP2。

四、實驗項目
基礎實驗
1、單片機的認識和操作實驗
2、單片機集成開發環境KEIL C的認識實驗
3、單片機在線編程軟件的認識與使用
4、單片機基本編程練習實驗
基于51單片機控制的系統性實驗
6、基于51單片機控制的單軸實驗
7、基于51單片機控制的兩軸聯動控制實驗
8、基于51單片機控制的任意路線物料搬運實驗
基于運動控制卡控制的系統性實驗
9、基于運動控制卡控制的單軸實驗
10、基于運動控制卡控制的兩軸聯動實驗
11、基于運動控制卡控制的任意路線物料搬運實驗
運動控制卡可用以下開發工具：
CBuilder Borland C++Bulider 6 工具開發的基本庫函數示例程序及源代碼
Dephi Borland Dephi 6 工具開發的基本庫函數示例程序及源代碼
Vb Microsoft Visual basic 工具開發的基本庫函數示例程序及源代碼
VC Microsoft Visual C++ 工具開發的基本庫函數示例程序及源代碼