一、概述
本实验平台是集运动控制卡、单片机开发控制板、步进电机及驱动器、开关电源、XY控制平台及运动控制软件于一体的理想教学实验系统。XY控制台是一个采用滚珠丝杠传动的模块化十字工作台，可以实现平面内X、Y轴方向的运动控制，用于实现目标轨迹和动作。实验系统软件包括基于轴的控制、基于坐标系的控制、命令编辑和运行、数控代码编辑和运行、复杂运动轨迹控制。

二、技术性能
1、定位精度：0.4mm
2、X轴有效行程：230mm；Y轴有效行程：230mm；最大运动速度：20mm／s；最大运动加速度：1g
3、输入电源：220V±10％(50Hz)
4、工作环境：温度-10℃～+40℃ 相对湿度<85％(25℃) 海拔<4000m
5、装置容量：≤1．2kVA
6、外形尺寸：45cm×45cm×15cm

三、系统结构及组成
实验平台主要由步进电机控制系统和电脑桌两部分组成，结构框图如下图所示：

系统结构框图

（1）对象模块
步进电机二个：采用二个2相步进电动机，分别为XY两个方向布置，X轴运动行程为230mm，Y轴运动行程为230mm。
（2）51单片机开发控制板
单片机开发控制板，主CPU为AT89S52，带下载接口（编程电缆，编程软件），所有接口资源引出，供用户使用。并配置相应控制开关按钮。
（3）运动控制卡一块
32位PCI总线，即插即用
所有输入、输出均采用光耦隔离,抗干扰性强
2轴伺服/步进电机控制，每轴可独立运动，互不影响
脉冲输出的频率误差小于0.1%
最大脉冲输出频率为2MHz
脉冲输出可用单脉冲（脉冲+方向）或双脉冲（脉冲+脉冲）方式
梯形加/减速
任意2轴直线插补
最大插补速度1MHz
运动中可以实时读出逻辑位置、实际位置、驱动速度
24路数字输入，12路输出
每轴两个限位输入，可设置成无效，作为通用输入使用
支持在一个系统中使用多达16个控制卡
支持DOS、WINDOWS95/98/NT/2000/XP/WINCE等操作系统
（4）步进电机驱动器二个
输出电流：最大电流为2A
输出方式：光光耦合器·开路集电极输出
（5）稳压直流电源 一个
输出电流：最大输出电流为5A
输出电压：24V
输出功率：120w
（6）运动控制卡接口板 一块
为运动控制卡提供接口端子，可根据自己的需要进行相应的接线，实现接线的灵活及开放性。
（7）实验平台信号接口板 一块
用以实现PLC和运动控制卡与实验平台的信号连接，在同一时刻只能一种控制起作用。
（8）脑桌一张（选配）
（9）计算机一台(用户自备)
用于安装单片机集成开发环境KEIL C、编程下载软件，主要完成程序的编写、修改、编译、软件仿真等功能，最后通过编程下载软件装载到单片机内部FLASH ROM中运行。还用于运行控制卡上位软件的开发、运行。
硬件配置：基本配置要求P4 3.OG以上，内存至少为256M，至少有一个USB接口、一个并行口、一个Rs232串口和一个空闲PCI插槽。操作系统：Windows XP(专业版)+SP2。

四、实验项目
基础实验
1、单片机的认识和操作实验
2、单片机集成开发环境KEIL C的认识实验
3、单片机在线编程软件的认识与使用
4、单片机基本编程练习实验
基于51单片机控制的系统性实验
6、基于51单片机控制的单轴实验
7、基于51单片机控制的两轴联动控制实验
8、基于51单片机控制的任意路线物料搬运实验
基于运动控制卡控制的系统性实验
9、基于运动控制卡控制的单轴实验
10、基于运动控制卡控制的两轴联动实验
11、基于运动控制卡控制的任意路线物料搬运实验
运动控制卡可用以下开发工具：
CBuilder Borland C++Bulider 6 工具开发的基本库函数示例程序及源代码
Dephi Borland Dephi 6 工具开发的基本库函数示例程序及源代码
Vb Microsoft Visual basic 工具开发的基本库函数示例程序及源代码
VC Microsoft Visual C++ 工具开发的基本库函数示例程序及源代码