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SB-EWYD-2單片機控制二維運動(dòng)實(shí)訓設備
一、概述
二維運動(dòng)實(shí)驗平臺是集運動(dòng)控制卡、單片機開(kāi)發(fā)控制板、步進(jìn)電機及驅動(dòng)器、開(kāi)關(guān)電源、XY控制平臺及運動(dòng)控制軟件于一體的理想教學(xué)實(shí)驗系統。XY控制臺是一個(gè)采用滾珠絲杠傳動(dòng)的模塊化十字工作臺，可以實(shí)現平面內X、Y軸方向的運動(dòng)控制，用于實(shí)現目標軌跡和動(dòng)作。實(shí)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(dòng)軌跡控制。
二、單片機控制二維運動(dòng)實(shí)訓設備技術(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；最大運動(dòng)速度：20mm／s；最大運動(dòng)加速度：1g
3.輸入電源：220V±10％(50Hz)
4.工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度<85％(25℃) 海拔<4000m
5.裝置容量：≤1．2kVA
6.外形尺寸：45cm*45cm*75cm
三、系統結構及組成
二維運動(dòng)控制實(shí)驗平臺主要由步進(jìn)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(jìn)電機二個(gè)：采用二個(gè) 2 相步進(jìn)電動(dòng)機，分別為 XY 兩個(gè)方向布置，X 軸運動(dòng)行程為 230mm，Y 軸運動(dòng)行程為 230mm。
2.51 單片機開(kāi)發(fā)控制板
單片機開(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。并配置相應控制開(kāi)關(guān)按鈕。
3.運動(dòng)控制卡一塊
(1)32 位 PCI 總線(xiàn)，即插即用
(2)所有輸入、輸出均采用光耦隔離,抗干擾性強
(3)2 軸伺服/步進(jìn)電機控制，每軸可獨立運動(dòng)，互不影響
(4)脈沖輸出的頻率誤差小于 0.1% 最大脈沖輸出頻率為 2MHz
(5)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
(6)任意 2 軸直線(xiàn)插補最大插補速度 1MHz
(7)運動(dòng)中可以實(shí)時(shí)讀出邏輯位置、實(shí)際位置、驅動(dòng)速度24 路數字輸入，12 路輸出
(8)每軸兩個(gè)限位輸入，可設置成無(wú)效，作為通用輸入使用支持在一個(gè)系統中使用多達 16 個(gè)控制卡
(9)支持 DOS、WINDOWS95/98/NT/2000/XP/WINCE 等操作系統
4.步進(jìn)電機驅動(dòng)器：二個(gè)
(1)輸出電流：最大電流為 2A
(2)輸出方式：光光耦合器?開(kāi)路集電極輸出
5.穩壓直流電源：一個(gè)
(1)輸出電流：最大輸出電流為 5A 輸出電壓：24V
(2)輸出功率：120w
6.運動(dòng)控制卡接口板：一塊
為運動(dòng)控制卡提供接口端子，可根據自己的需要進(jìn)行相應的接線(xiàn)，實(shí)現接線(xiàn)的靈活及開(kāi)放性。
7.實(shí)驗平臺信號接口板：一塊
用以實(shí)現單片機和運動(dòng)控制卡與實(shí)驗平臺的信號連接，在同一時(shí)刻只能一種控制起作用。
8.計算機一臺(用戶(hù)自備)
用于安裝單片機集成開(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，最后通過(guò)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(kāi)發(fā)、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(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：Windows系統。
9.單片機技術(shù)應用系統：
系統配置 2000/xp/win7/win10 等操作平臺的單片機技術(shù)應用軟件，支持匯編、C51 語(yǔ)言編譯、調試；單片機在線(xiàn)下載軟件等。
實(shí)驗項目
（一）基礎實(shí)驗
(1)單片機的認識和操作實(shí)驗
(2)單片機集成開(kāi)發(fā)環(huán)境KEIL C 的認識實(shí)驗
(3)單片機在線(xiàn)編程軟件的認識與使用
單片機基本編程練習實(shí)驗
（二）基于 51 單片機控制的系統性實(shí)驗
(1)6、基于 51 單片機控制的單軸實(shí)驗
(2)7、基于 51 單片機控制的兩軸聯(lián)動(dòng)控制實(shí)驗
(3)8、基于 51 單片機控制的任意路線(xiàn)物料搬運實(shí)驗
（三）基于運動(dòng)控制卡控制的系統性實(shí)驗
(1)基于運動(dòng)控制卡控制的單軸實(shí)驗
(2)1基于運動(dòng)控制卡控制的兩軸聯(lián)動(dòng)實(shí)驗
(3)基于運動(dòng)控制卡控制的任意路線(xiàn)物料搬運
實(shí)驗項目
（一）基礎實(shí)驗
(1)單片機的認識和操作實(shí)驗
(2)單片機集成開(kāi)發(fā)環(huán)境KEIL C 的認識實(shí)驗
(3)單片機在線(xiàn)編程軟件的認識與使用
單片機基本編程練習實(shí)驗
（二）基于 51 單片機控制的系統性實(shí)驗
(1)6、基于 51 單片機控制的單軸實(shí)驗
(2)7、基于 51 單片機控制的兩軸聯(lián)動(dòng)控制實(shí)驗
(3)8、基于 51 單片機控制的任意路線(xiàn)物料搬運實(shí)驗
（三）基于運動(dòng)控制卡控制的系統性實(shí)驗
(1)基于運動(dòng)控制卡控制的單軸實(shí)驗
(2)1基于運動(dòng)控制卡控制的兩軸聯(lián)動(dòng)實(shí)驗
(3)基于運動(dòng)控制卡控制的任意路線(xiàn)物料搬運
SB-EWYD-3型二維運動(dòng)控制實(shí)驗平臺
一、概述
二維運動(dòng)控制實(shí)驗平臺是集運動(dòng)控制卡、單片機開(kāi)發(fā)控制板、步進(jìn)電機及驅動(dòng)器、開(kāi)關(guān)電源、XY控制平臺及運動(dòng)控制軟件于一體的理想教學(xué)實(shí)驗系統。XY控制臺是一個(gè)采用滾珠絲杠傳動(dòng)的模塊化十字工作臺，可以實(shí)現平面內X、Y軸方向的運動(dòng)控制，用于實(shí)現目標軌跡和動(dòng)作。實(shí)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(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；最大運動(dòng)速度：20mm／s；最大運動(dòng)加速度：1g
3.輸入電源：220V±10％(50Hz)
4.工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度<85％(25℃) 海拔<4000m
5.裝置容量：≤1．2kVA
6.外形尺寸：45cm*45cm*75cm
三、系統結構及組成
二維運動(dòng)控制實(shí)驗平臺主要由步進(jìn)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(jìn)電機二個(gè)：采用二個(gè) 2 相步進(jìn)電動(dòng)機，分別為 XY 兩個(gè)方向布置，X 軸運動(dòng)行程為 230mm，Y 軸運動(dòng)行程為 230mm。
2.51 單片機開(kāi)發(fā)控制板
單片機開(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。并配置相應控制開(kāi)關(guān)按鈕。
3.運動(dòng)控制卡一塊
(1)32 位 PCI 總線(xiàn)，即插即用
(2)所有輸入、輸出均采用光耦隔離,抗干擾性強
(3)2 軸伺服/步進(jìn)電機控制，每軸可獨立運動(dòng)，互不影響
(4)脈沖輸出的頻率誤差小于 0.1% 最大脈沖輸出頻率為 2MHz
(5)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
(6)任意 2 軸直線(xiàn)插補最大插補速度 1MHz
(7)運動(dòng)中可以實(shí)時(shí)讀出邏輯位置、實(shí)際位置、驅動(dòng)速度24 路數字輸入，12 路輸出
(8)每軸兩個(gè)限位輸入，可設置成無(wú)效，作為通用輸入使用支持在一個(gè)系統中使用多達 16 個(gè)控制卡
(9)支持 DOS、WINDOWS95/98/NT/2000/XP/WINCE 等操作系統
4.步進(jìn)電機驅動(dòng)器：二個(gè)
(1)輸出電流：最大電流為 2A
(2)輸出方式：光光耦合器?開(kāi)路集電極輸出
5.穩壓直流電源：一個(gè)
(1)輸出電流：最大輸出電流為 5A 輸出電壓：24V
(2)輸出功率：120w
6.運動(dòng)控制卡接口板：一塊
為運動(dòng)控制卡提供接口端子，可根據自己的需要進(jìn)行相應的接線(xiàn)，實(shí)現接線(xiàn)的靈活及開(kāi)放性。
7.實(shí)驗平臺信號接口板：一塊
用以實(shí)現單片機和運動(dòng)控制卡與實(shí)驗平臺的信號連接，在同一時(shí)刻只能一種控制起作用。
8.計算機一臺(用戶(hù)自備)
用于安裝單片機集成開(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，最后通過(guò)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(kāi)發(fā)、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(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：Windows系統。
9.單片機技術(shù)應用系統：
系統配置 2000/xp/win7/win10 等操作平臺的單片機技術(shù)應用軟件，支持匯編、C51 語(yǔ)言編譯、調試；單片機在線(xiàn)下載軟件等。
10.實(shí)驗室智能電源安全管理系統：
(1)設備可以使用手機wifi/4G/3G/2G 全球化遠程控制。
(2)可設置定時(shí)，分享，狀態(tài)反饋，場(chǎng)景聯(lián)動(dòng)，分享等功能，千里之外均可以控制，實(shí)現設備智能化電源、網(wǎng)絡(luò )化管理；
(3)支持權限管理功能，采用主賬戶(hù)管理機制，安全，方便。
(4)手機系統支持安卓，蘋(píng)果IOS；
(5)支持無(wú)網(wǎng)絡(luò )狀態(tài)下現場(chǎng)手動(dòng)控制；
(6)可遠程控制單臺或多臺設備的開(kāi)啟與關(guān)閉；
(7)可遠程監控單臺或多臺設備的運行狀態(tài)；
(8)可遠程定時(shí)預約單臺或多臺設備進(jìn)行實(shí)驗。
四、單片機創(chuàng )新模塊資源
(1)用戶(hù)CPU（51單片機最小系統），40芯鎖緊插座，I/O口資源全部引出。配置STC90C516RD+單片機。支持USB取電。
(2)RS232串行通訊口（用于RS232通訊實(shí)驗或給STC系列單片機在線(xiàn)編程）
(3)USB轉串通訊口（用于RS232通訊實(shí)驗或給STC系列單片機在線(xiàn)編程）
(4)8組獨立按鈕開(kāi)關(guān)模塊
(5)8組LED發(fā)光二極管模塊
(6)可調電壓模塊（0~3.3V或0~5V可調）
(7)射極跟隨器實(shí)驗模塊
(8)蜂鳴器模塊
(9)TLC549串行A/D轉換模塊
(10)LCD16*02液晶接口（背光可調）
(11)LCD128*64液晶接口（背光可調）
(12)DC5V直流電源輸入接口（內正外負），帶開(kāi)關(guān)控制，加0.5A保險絲過(guò)流保護
(13)DC5V/3.3V轉接口（大金孔，小金孔，多組插針，方便各種電源接口連接）
(14)ISP下載接口，用于ATMEL公司AT89S5X系列單片機芯片在線(xiàn)編程，需配置專(zhuān)用ISP下載線(xiàn)。
(15)創(chuàng )新模塊擴展接口
五、創(chuàng )新實(shí)驗模塊（選配）
(1)傾斜檢測傳感器模塊
(2)觸摸檢測傳感器模塊
(3)紫外檢測傳感器模塊
(4)振動(dòng)檢測傳感器模塊
(5)數字光強度測試儀設計
(6)人體紅外感應模塊
(7)凝露檢測傳感器模塊
(8)火焰檢測傳感器模塊
(9)氣體檢測傳感器模塊
(10)超聲波測距模塊
(11)無(wú)線(xiàn)數據通訊模塊
(12)塵�；覊m粉塵檢測傳感器模塊
六、教學(xué)課件資源
(1)178組實(shí)驗例程(C語(yǔ)言源代碼及實(shí)驗對應的Proeus ISIS仿真電路)
(2)16組上百個(gè)PPT課件
(3)30+參考資料
(4)1000+畢業(yè)設計及產(chǎn)品設計資料
(5)200個(gè)模塊PCB及原理圖PROTEL源文件
(6)阻抗，波特率，電感量，定時(shí)器，振蕩電路計算，反激變壓器設計，LED數碼管段碼發(fā)生器，取模多項輔助軟件。
七、提供單片機數字孿生仿真系統
單片機數字孿生仿真系統遵循"虛實(shí)結合、精準映射、互為驗證" 的原則，借助于數字孿生過(guò)程產(chǎn)生孿生數據，實(shí)現單片機物理實(shí)體實(shí)驗和單片機數字虛擬實(shí)驗的虛實(shí)結合。虛擬仿真實(shí)驗教學(xué)極大地增強了學(xué)生對單片機學(xué)習的熱情和積極性， 提高了課程的教學(xué)效果。 同時(shí)虛擬仿真大幅度降低了對實(shí)驗場(chǎng)地的需求，系統具有實(shí)驗性能穩定、 實(shí)驗內容豐富、 實(shí)驗地點(diǎn)靈活、 實(shí)驗時(shí)間自由、 實(shí)驗方式多樣化等特點(diǎn)。
(1)單片機微控制面板功能：用戶(hù)可以訪(fǎng)問(wèn)所有8051單片機內部的寄存器和數據存儲器�？梢跃庉嫴糠旨拇嫫髟O置和修改存儲數據�？梢栽O置單片機的工作時(shí)鐘頻率，可以設置仿真軟件的刷新頻率。
(2)代碼操作面板功能：可以新建、修改、保存、調入源代碼文件;可以編譯、設置斷點(diǎn)、單步運行、全速運行、暫停、復位程序。調試過(guò)程中，可以在微控制面板上實(shí)時(shí)監控和查看各寄存器和存儲器的數據變化。
(3)外圍設備面板功能：提供多組外設模塊，提供一張所有外設和單片機的動(dòng)態(tài)連接圖，用戶(hù)可以使能單個(gè)模塊或多個(gè)模塊同時(shí)與單片機的連接，用戶(hù)還可以設置和改變外設模塊與單片機不同的引腳連接。
(4)提供以下外設模塊
（1）ADC模數轉換器模塊；
(2)DAC數模轉換器模塊；
（3）比較器模塊；
（4）4位7段LED數碼管顯示模塊；
（5）1602液晶顯示模塊；
（6）RS232串口實(shí)驗模塊；
（7）矩陣鍵盤(pán)模塊（含三種工作模式）；
（8）8位LED流水燈模塊；
（9）8位撥碼開(kāi)關(guān)模塊；
（10）雙向直流電機模塊（帶測速反饋傳感器）；
（11）示波器顯示模塊。
(5)提供積木式代碼編輯器，通過(guò)搭積木的方式來(lái)進(jìn)行邏輯組裝，降低初學(xué)編程的同學(xué)使用鍵盤(pán)來(lái)操作的門(mén)檻，但又保持了內在的邏輯性，支持全中文界面。
(6)支持將積木式代碼自動(dòng)生成C語(yǔ)言代碼，并編譯生成HEX文件，可以裝載到數字虛擬仿真模型中運行，也可直接下載到單片機物理芯片中實(shí)際運行，真正實(shí)現了虛實(shí)結合、互為驗證的功能 。
(7)數字虛擬仿真模型提供仿真單片機；提供電阻，電容，電感，二級管、三極管等模擬器件；提供多種74系列TTL數字邏輯芯片；提供AD,DA,串轉并，并轉串，運算放大器等功能芯片；提供LED發(fā)光二極管，開(kāi)關(guān)，蜂鳴器，七段LED數碼管，LCD液晶屏等外設模塊；提供電壓表，頻率計，示波器等儀器儀表。
(8)數字虛擬仿真模型支持器件用鼠標拖動(dòng)到任意位置，支持手動(dòng)連線(xiàn)和器件搭建，完全仿真實(shí)物器件的實(shí)驗連線(xiàn)。電路搭建后之后，可以將HEX文件裝載到仿真單片機中運行仿真，并能直觀(guān)、生動(dòng)地觀(guān)察到實(shí)驗運行動(dòng)作和結果。
八、實(shí)驗項目
（一）基礎實(shí)驗
(1)單片機的認識和操作實(shí)驗
(2)單片機集成開(kāi)發(fā)環(huán)境KEIL C 的認識實(shí)驗
(3)單片機在線(xiàn)編程軟件的認識與使用
(4)單片機基本編程練習實(shí)驗
（二）基于 51 單片機控制的系統性實(shí)驗
(1)6、基于 51 單片機控制的單軸實(shí)驗
(2)7、基于 51 單片機控制的兩軸聯(lián)動(dòng)控制實(shí)驗
(3)8、基于 51 單片機控制的任意路線(xiàn)物料搬運實(shí)驗
（三）基于運動(dòng)控制卡控制的系統性實(shí)驗
(1)基于運動(dòng)控制卡控制的單軸實(shí)驗
(2)1基于運動(dòng)控制卡控制的兩軸聯(lián)動(dòng)實(shí)驗
(3)基于運動(dòng)控制卡控制的任意路線(xiàn)物料搬運
（四）運動(dòng)控制卡可用以下開(kāi)發(fā)工具
(1)CBuilderBorland C++Bulider
(2)DephiBorland Dephi 6
(3)VbMicrosoft Visual basic 工具開(kāi)發(fā)的基本庫函數示例程序及源代碼
(4)VCMicrosoft Visual C++工具開(kāi)發(fā)的基本庫函數示例程序及源代碼
SB-PLC228運動(dòng)控制實(shí)訓平臺
一、概述
運動(dòng)控制實(shí)訓平臺是我們根據高等院校、高職院校的教學(xué)要求而開(kāi)發(fā)的一款PLC運動(dòng)控制平臺。實(shí)訓平臺也適合技工學(xué)校、職業(yè)培訓學(xué)校、職教中心、鑒定站/所各工種PLC實(shí)操、技能鑒定考核。
二、組成與特點(diǎn)
1、以實(shí)物模型為主，
2、直線(xiàn)運動(dòng)裝置，包括直流電機，滑塊，軌道、位置傳感器
3、圓周運動(dòng)裝置，包括直流電機，轉盤(pán)，位置傳感器，轉速調節模塊。
4、4X4鍵盤(pán)、四組拔碼盤(pán)、四位數碼管（十六進(jìn)制輸出）等輸入輸出模塊。配全其他模塊可完成運動(dòng)控制的閉環(huán)實(shí)驗。
5、對直線(xiàn)運動(dòng)或圓周運動(dòng)的位置、速度、和加速度進(jìn)行控制，可實(shí)現單軸、雙軸、3軸和多軸位置控制，使運動(dòng)控制與順序控制功能有機地結合在一起。PLC的運動(dòng)控制功能廣泛地用于各種機械，如金屬切削機床，從屬成形機械、裝配機械、機器人，電梯等場(chǎng)合。
三、技術(shù)參數
1、輸入電源：～220V±10% 50Hz
2、輸出電源：直流24V/2A
3、工作環(huán)境：溫度-10℃～+40℃ 相對濕度<85%(25℃) 海拔＜4000m
四、實(shí)驗內容
1、數碼管顯示實(shí)驗
2、鍵盤(pán)掃描輸入實(shí)驗
3、拔碼盤(pán)輸入實(shí)驗
4、電機啟停實(shí)驗
5、電機正反轉實(shí)驗
6、直線(xiàn)運動(dòng)實(shí)驗（含位置檢測）
7、圓周運動(dòng)實(shí)驗（含位置檢測）
8、雙軸位置控制
9、三軸位置控制
10、多軸位置控制
