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DICE-EWYD-2型 二維運(yùn)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
一、概述
本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是集運(yùn)動(dòng)控制卡、單片機(jī)開(kāi)發(fā)控制板、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器、開(kāi)關(guān)電源、XY控制平臺(tái)及運(yùn)動(dòng)控制軟件于一體的理想教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。XY控制臺(tái)是一個(gè)采用滾珠絲杠傳動(dòng)的模塊化十字工作臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)平面內(nèi)X、Y軸方向的運(yùn)動(dòng)控制，用于實(shí)現(xiàn)目標(biāo)軌跡和動(dòng)作。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)軟件包括基于軸的控制、基于坐標(biāo)系的控制、命令編輯和運(yùn)行、數(shù)控代碼編輯和運(yùn)行、復(fù)雜運(yùn)動(dòng)軌跡控制。
二、技術(shù)性能
1、定位精度：0.4mm
2、X軸有效行程：230mm；Y軸有效行程：230mm；運(yùn)動(dòng)速度：20mm／s；運(yùn)動(dòng)加速度：1g
3、輸入電源：220V±10％(50Hz)
4、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對(duì)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(tǒng)結(jié)構(gòu)及組成
實(shí)驗(yàn)平臺(tái)主要由步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)和電腦桌兩部分組成，結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示：
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
（1）對(duì)象模塊
步進(jìn)電機(jī)二個(gè)：采用二個(gè)2相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，分別為XY兩個(gè)方向布置，X軸運(yùn)動(dòng)行程為230mm，Y軸運(yùn)動(dòng)行程為230mm。
（2）51單片機(jī)開(kāi)發(fā)控制板
單片機(jī)開(kāi)發(fā)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(hù)使用。并配置相應(yīng)控制開(kāi)關(guān)按鈕。
（3）運(yùn)動(dòng)控制卡一塊
32位PCI總線(xiàn)，即插即用
所有輸入、輸出均采用光耦隔離,抗干擾性強(qiáng)
2軸伺服/步進(jìn)電機(jī)控制，每軸可獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，互不影響
脈沖輸出的頻率誤差小于0.1%
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(xiàn)插補(bǔ)
插補(bǔ)速度1MHz
運(yùn)動(dòng)中可以實(shí)時(shí)讀出邏輯位置、實(shí)際位置、驅(qū)動(dòng)速度
24路數(shù)字輸入，12路輸出
每軸兩個(gè)限位輸入，可設(shè)置成無(wú)效，作為通用輸入使用
支持在一個(gè)系統(tǒng)中使用多達(dá)16個(gè)控制卡
支持DOS、WINDOWS95/98/NT/2000/XP/WINCE等操作系統(tǒng)
（4）步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器二個(gè)
輸出電流：電流為2A
輸出方式：光光耦合器·開(kāi)路集電極輸出
（5）穩(wěn)壓直流電源 一個(gè)
輸出電流：輸出電流為5A
輸出電壓：24V
輸出功率：120w
（6）運(yùn)動(dòng)控制卡接口板 一塊
為運(yùn)動(dòng)控制卡提供接口端子，可根據(jù)自己的需要進(jìn)行相應(yīng)的接線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)接線(xiàn)的靈活及開(kāi)放性。
（7）實(shí)驗(yàn)平臺(tái)信號(hào)接口板 一塊
用以實(shí)現(xiàn)PLC和運(yùn)動(dòng)控制卡與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的信號(hào)連接，在同一時(shí)刻只能一種控制起作用。
（8）腦桌一張（選配）
（9）計(jì)算機(jī)一臺(tái)(用戶(hù)自備)
用于安裝單片機(jī)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境KEIL C、編程下載軟件，主要完成程序的編寫(xiě)、修改、編譯、軟件仿真等功能，通過(guò)編程下載軟件裝載到單片機(jī)內(nèi)部FLASH ROM中運(yùn)行。還用于運(yùn)行控制卡上位軟件的開(kāi)發(fā)、運(yùn)行。
硬件配置：基本配置要求P4 3.OG以上，內(nèi)存至少為256M，至少有一個(gè)USB接口、一個(gè)并行口、一個(gè)Rs232串口和一個(gè)空閑PCI插槽。操作系統(tǒng)：Windows XP(專(zhuān)業(yè)版)+SP2。
四、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)
1、單片機(jī)的認(rèn)識(shí)和操作實(shí)驗(yàn)
2、單片機(jī)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境KEIL C的認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)
3、單片機(jī)在線(xiàn)編程軟件的認(rèn)識(shí)與使用
4、單片機(jī)基本編程練習(xí)實(shí)驗(yàn)
基于51單片機(jī)控制的系統(tǒng)性實(shí)驗(yàn)
6、基于51單片機(jī)控制的單軸實(shí)驗(yàn)
7、基于51單片機(jī)控制的兩軸聯(lián)動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)
8、基于51單片機(jī)控制的任意路線(xiàn)物料搬運(yùn)實(shí)驗(yàn)
基于運(yùn)動(dòng)控制卡控制的系統(tǒng)性實(shí)驗(yàn)
9、基于運(yùn)動(dòng)控制卡控制的單軸實(shí)驗(yàn)
10、基于運(yùn)動(dòng)控制卡控制的兩軸聯(lián)動(dòng)實(shí)驗(yàn)
11、基于運(yùn)動(dòng)控制卡控制的任意路線(xiàn)物料搬運(yùn)實(shí)驗(yàn)
運(yùn)動(dòng)控制卡可用以下開(kāi)發(fā)工具：
CBuilder Borland C++Bulider 6 工具開(kāi)發(fā)的基本庫(kù)函數(shù)示例程序及源代碼
Dephi Borland Dephi 6 工具開(kāi)發(fā)的基本庫(kù)函數(shù)示例程序及源代碼
Vb Microsoft Visual basic工具開(kāi)發(fā)的基本庫(kù)函數(shù)示例程序及源代碼
VC Microsoft Visual C++ 工具開(kāi)發(fā)的基本庫(kù)函數(shù)示例程序及源代碼
