步进电机实训报告
步进电机实验报告册(3篇)
第1篇一、实验目的1. 熟悉步进电机的工作原理和特性。
2. 掌握步进电机的驱动方式及其控制方法。
3. 学会使用常用实验设备进行步进电机的调试和测试。
4. 了解步进电机在不同应用场景下的性能表现。
二、实验设备1. 步进电机：选型为双极性四线步进电机，型号为NEMA 17。
2. 驱动器：选型为A4988步进电机驱动器。
3. 控制器：选型为Arduino Uno开发板。
4. 电源：选型为12V 5A直流电源。
5. 连接线、连接器、电阻等实验配件。
三、实验原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移或线位移的电机。
它具有以下特点：1. 转动精度高，步距角可调。
2. 响应速度快，控制精度高。
3. 结构简单，易于安装和维护。
4. 工作可靠，寿命长。
步进电机的工作原理是：通过控制驱动器输出脉冲信号，使步进电机内部的线圈依次通电，从而产生步进运动。
四、实验步骤1. 搭建实验电路（1）将步进电机连接到驱动器上，确保电机线序正确。
（2）将驱动器连接到Arduino Uno开发板上，使用连接线连接相应的引脚。
（3）连接电源，确保电源电压与驱动器要求的电压一致。
2. 编写控制程序（1）使用Arduino IDE编写程序，实现步进电机的正转、反转、调速等功能。
（2）通过串口监视器观察程序运行情况，调试程序。
3. 调试步进电机（1）测试步进电机的正转、反转功能，确保电机转动方向正确。
（2）调整步进电机的转速，观察电机运行状态，确保转速可调。
（3）测试步进电机的步距角，确保步进精度。
4. 实验数据分析（1）记录步进电机的正转、反转、调速等性能参数。
（2）分析步进电机的运行状态，评估其性能。
五、实验结果与分析1. 正转、反转测试步进电机正转、反转功能正常，转动方向正确。
2. 调速测试步进电机转速可调，调节范围在1-1000步/秒之间。
3. 步距角测试步进电机的步距角为1.8度，与理论值相符。
4. 实验数据分析步进电机的性能指标符合预期，可满足实验要求。
步进电动机实验报告
一、实验目的1. 了解步进电动机的工作原理和驱动方式。
2. 掌握步进电动机的驱动电路设计方法。
3. 熟悉步进电动机的控制程序编写和调试方法。
4. 掌握步进电动机的速度和方向控制方法。
二、实验器材1. 步进电动机一台2. 步进驱动器一台3. 单片机实验板一块4. 电源模块一块5. 连接线若干6. 示波器一台7. 电脑一台三、实验原理步进电动机是一种将电脉冲信号转换为角位移或线位移的电机，其特点是输出角位移与输入脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比。
步进电动机的驱动电路主要由驱动器和控制电路组成。
驱动器负责将单片机输出的脉冲信号转换为步进电动机所需的驱动信号，而控制电路则负责生成步进电动机所需的脉冲信号。
四、实验步骤1. 步进电动机驱动电路设计（1）根据步进电动机的型号和规格，选择合适的驱动器。
（2）设计驱动电路原理图，包括驱动器、单片机、电源模块等。
（3）焊接驱动电路，并检查无误。
2. 步进电动机控制程序编写（1）编写步进电动机控制程序，包括初始化、脉冲生成、速度和方向控制等模块。
（2）通过示波器观察脉冲信号的波形，确保脉冲信号符合步进电动机的要求。
（3）调试程序，确保步进电动机能够按照预期运行。
3. 步进电动机速度和方向控制（1）通过调整脉冲频率控制步进电动机的转速。
（2）通过改变脉冲信号的顺序控制步进电动机的转动方向。
（3）观察步进电动机在不同速度和方向下的运行情况，分析控制效果。
五、实验结果与分析1. 步进电动机驱动电路设计成功，步进电动机能够按照预期运行。
2. 步进电动机控制程序编写成功，能够实现速度和方向控制。
3. 通过调整脉冲频率，步进电动机的转速在0-300转/分钟范围内可调。
4. 通过改变脉冲信号的顺序，步进电动机的转动方向可在正转和反转之间切换。
5. 实验结果表明，步进电动机的速度和方向控制方法可行，控制效果良好。
六、实验总结本次实验成功地实现了步进电动机的驱动电路设计、控制程序编写和速度、方向控制。
步进电机实训报告
步进电机实训报告步进电机是一种控制精度高、速度稳定的电动机，广泛应用于数控机床、印刷设备、机器人等领域。
为了更好地学习和了解步进电机的工作原理和控制方法，我们在实训课程中进行了相关的实验。
以下是我对步进电机实训的报告。
一、实训目的通过本次实训，我们的目标是：1.了解步进电机的基本原理和工作方式。
2.学习步进电机的控制方法，包括常用的全步进控制和半步进控制。
3.掌握使用驱动器控制步进电机的操作方法。
4.实践操作步进电机的编程控制。
二、实训内容1.步进电机原理的学习在实训前，我们首先对步进电机的原理进行了学习。
步进电机是一种开环控制的电机，它通过移动固定步长来达到精确控制位置的目的。
其原理是利用电磁场的相互作用驱动旋转。
2.步进电机的控制方法在实训中，我们学习了两种常用的步进电机控制方法，全步进和半步进。
全步进控制是通过依次激活步进电机的每个线圈来实现的。
半步进控制是在全步进的基础上，再控制每一步的子步进。
3.步进电机驱动器的使用在实验中，我们使用了步进电机驱动器来控制步进电机的运行。
驱动器可以根据输入的控制信号来确定步进电机的运转方式，如指定转向、旋转角度等。
4.步进电机编程控制最后，我们进行了编程实验进行步进电机的控制。
通过编写程序，我们可以实现控制步进电机的转向和角度，从而实现具体的应用。
三、实训过程1.初步了解步进电机的工作原理和构造。
在实训开始前，我们先进行了步进电机原理和构造的简要介绍，包括电机的基本组成部分和工作原理等。
2.学习步进电机的控制方法。
我们学习了全步进和半步进控制方法的原理和实现方式，了解了各自的特点和适用范围。
3.实际操作步进电机驱动器。
我们进行了驱动器的安装和设置，根据实验要求设置步进电机的参数，如转向、转速等。
4.编写程序进行步进电机控制。
通过编写程序，我们实现了步进电机的控制。
在程序中，我们可以设定电机的运转方式、旋转角度和速度等，并对其进行调试。
四、实训总结通过本次步进电机实训，我们深入了解了步进电机的原理和控制方法，学习了步进电机的驱动器使用和编程控制技术。
步进电机控制实训报告
一、实训背景随着科技的飞速发展，步进电机在工业自动化、精密定位、医疗设备等领域得到了广泛的应用。
为了深入了解步进电机的原理和应用，提高自身的动手实践能力，我们进行了步进电机控制实训。
二、实训目标1. 理解步进电机的原理和工作方式。
2. 掌握步进电机的驱动方法和控制方法。
3. 学会使用单片机对步进电机进行编程和控制。
4. 提高团队协作能力和问题解决能力。
三、实训内容1. 步进电机原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移或线位移的执行元件。
其特点是响应速度快、定位精度高、控制简单。
步进电机每输入一个脉冲信号，就转动一个固定的角度，称为步距角。
步距角的大小取决于电机的结构，常见的步距角有1.8度、0.9度等。
2. 步进电机驱动步进电机的驱动通常采用步进电机驱动器。
驱动器将单片机输出的脉冲信号转换为驱动步进电机的电流信号，实现对步进电机的控制。
常见的驱动器有L298、A4988等。
3. 单片机控制本实训采用AT89C51单片机作为控制核心。
通过编写程序，控制单片机输出脉冲信号，实现对步进电机的正转、反转、停止、速度等控制。
4. 实训步骤（1）搭建步进电机驱动电路，连接单片机、步进电机、按键等外围设备。
（2）编写程序，实现以下功能：- 正转、反转控制；- 速度控制；- 停止控制；- 按键控制。
（3）使用Proteus仿真软件进行程序调试，验证程序的正确性。
（4）将程序烧录到单片机中，进行实际硬件测试。
四、实训结果与分析1. 正转、反转控制通过编写程序，实现了对步进电机的正转和反转控制。
在Proteus仿真软件中，可以观察到步进电机按照设定的方向转动。
2. 速度控制通过调整脉冲信号的频率，实现了对步进电机转速的控制。
在Proteus仿真软件中，可以观察到步进电机的转速随脉冲频率的变化而变化。
3. 停止控制通过编写程序，实现了对步进电机的停止控制。
在Proteus仿真软件中，可以观察到步进电机在停止信号后立即停止转动。
博图步进电机的实训报告
博图步进电机的实训报告一、实训目的1、了解博图步进电机的结果以及工作原理2、掌握博图步进电机控制系统的设计方法及其调试方法二、实训设备1、硬件：教学实验箱，PC机2、软件：PC机操作系统XP，ADTIDE集成开发环境三、实验内容1、编写程序实现对博图步进电机的驱动2、编写程序实现对博图步进电机的速度调整四、实训原理博图步进电机是将电脉冲信号转换成角位移或线位移的开环控件。
在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机就转过一个步距角。
这一线性关系的存在，加上博图步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点，使得在速度、位置等控制领域使用博图步进电机来控制变得非常简单。
博图步进电机是一种能够将电脉冲信号转换成角位移或线位移的机电元件，它实际上是一种单相或多相同步电动机。
单相步进电动机有单路电脉冲驱动，输出功率一般很小，其用途为微小功率驱动。
多相步进电动机有多相方波脉冲驱动，用途很广。
使用多相步进电动机时，单路电脉冲信号可先通过脉冲分配器转换为多相脉冲信号，在经功率放大后分别送入步进电动机各相绕组。
每输入一个脉冲到脉冲分配器，电动机各相的通电状态就发生变化，转子会转过一定的角度（称为步距角）。
正常情况下，博图步进电机转过的总角度和输入的脉冲数成正比；连续输入一定频率的脉冲时，电动机的转速与输入脉冲的频率保持严格的对应关系，不受电压波动和负载变化的影响。
由于步进电动机能直接接收数字量的输入，所以特别适合于微机控制。
五、实训小结通过这一周的实训，给我感觉很充实，学到了比平时更多的东西，也觉得时间过的太快了，一下就过去，回顾这一周，给我很大的启发。
我们本来是要做贪吃蛇这个小游戏的，从网上找了许多的资料，也分析了贪吃蛇这个游戏的运行过程，可惜不会将代码转化成ARM环境能够运行的代码，所以就改做控制博图步进电机的实验了。
做完博图步进电机这个实训任务，使我对课本上关于博图步进电机的结构的知识有了更加深刻的理解，而且对其用法掌握得更加熟练。
步进电机综合实验报告
N —— 步进电机旋转一周需输出的字节数；
T —— 代码字节的输出变化周期。
设N=360°/ 18°=20，T=1.43ms,则步进电机的转速为2100转/分。
控制P1口输出的代码字节个数即控制了步进电机的旋转角度。
正方向： A B C D
反方向： A D C B
TR0=1;
}
/*******************************/
void t0_time() interrupt 1
{
TH0=(65536-4608)/256;//定时5ms中断
TL0=(65536-4608)%256;
jj_speed++;
ledwx=_crol_(ledwx,1);
四、实验器材：
51单片机最小系统板一个，G2010实验仪中的20BY-0型4相步进电机一个，四位一体共阴极数码管一个，独立按键三个。
五、实验过程：
硬件电路图：
最小系统与独立按键、数码管显示电路图
步进电机电路图
按键：K1为正反转切换键k2为转速加按键k3为转速减键
显示：共阴极数码管三位整数显示转速，顺时针为正转，首位灭零；逆时针为反转，首位为负
speed[1]=(n/10)%10;
speed[2]=n/100;
if(floag)
speed[3]=10;
else
speed[3]=11;
}
/*******************************/
void main()
{
init(); //初始化
count();
while(1)
{
sum=1;
步进电机驱动器实训报告
一、实训目的本次实训旨在使学生了解步进电机驱动器的基本原理、组成结构和工作方式，掌握步进电机驱动器的调试方法，并通过实际操作提高学生运用理论知识解决实际问题的能力。
二、实训内容1. 步进电机驱动器基本原理步进电机驱动器是将脉冲信号转换为角位移的执行机构。
它主要由脉冲发生器、驱动电路、电机和反馈系统组成。
当脉冲发生器输出一定频率的脉冲信号时，驱动电路根据脉冲信号控制电机的转动，实现精确的位置控制。
2. 步进电机驱动器组成结构（1）脉冲发生器：产生一定频率和周期的脉冲信号。
（2）驱动电路：将脉冲信号转换为电机驱动所需的电流和电压。
（3）电机：将电能转换为机械能，实现角位移。
（4）反馈系统：实时监测电机的位置和速度，为脉冲发生器提供反馈信号。
3. 步进电机驱动器工作方式步进电机驱动器通过控制脉冲信号的频率和周期，实现电机的精确位置控制。
当脉冲信号频率较高时，电机转速较快；当脉冲信号频率较低时，电机转速较慢。
4. 实训步骤（1）了解步进电机驱动器的基本原理和组成结构。
（2）观察步进电机驱动器的实物，了解各组成部分的功能。
（3）搭建步进电机驱动器实验电路。
（4）调试步进电机驱动器，实现电机的精确位置控制。
（5）分析实验数据，总结实验结果。
三、实训过程1. 观察步进电机驱动器实物通过观察步进电机驱动器实物，了解各组成部分的功能，为后续实验做好准备。
2. 搭建实验电路根据实验要求，搭建步进电机驱动器实验电路。
实验电路主要包括脉冲发生器、驱动电路、电机和反馈系统。
3. 调试步进电机驱动器（1）连接脉冲发生器，输出一定频率和周期的脉冲信号。
（2）调整驱动电路参数，使电机正常转动。
（3）观察电机转动情况，确保电机转动平稳、无异常。
（4）调整反馈系统，使脉冲发生器根据电机实际位置调整脉冲信号。
4. 分析实验数据通过实验数据，分析步进电机驱动器的性能。
主要分析内容包括：（1）电机转速与脉冲信号频率的关系。
（2）电机转速与负载的关系。
步进电机正反转实验报告
一、实验名称:
步进电机正反转训练
二、控制要求
要求实现电机的正转三圈, 反转三圈, 电机正转和反转的频率可不相同, 然后这样循环3次, 3次后电机停止转动。
三、PLC I/O地址分配表
PLC的I/O地址连接的外部设备
Y0 电机转向输出点控制转速点CP
Y1 电机的转速输出点控制转向点CW
四、程序梯形图
五、程序分析:
M11.M12、M13的波形图M21.M22.M23的波形图
电机正转的频率是20赫兹, 通过MOV指令送到D5中, 在电机正传三圈后, 电机反转, 反转的频率是40赫兹, 通过MOV指令送到D5中。
电机正转3次, 反转2次, 再通过M23得电进入正转, 重复上面的循环, 即电机正转后再反转, M23才得电一次, 所以可以加一个M23控制一个计数器计数, 当计数器计数到3时, 再通过计数器的常闭开关把M10线圈断电, 从而实现电机停止。
控制步进电机实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解步进电机的工作原理及控制方法。
2. 掌握单片机与步进电机驱动模块的接口连接方法。
3. 学习使用C语言编写程序，实现对步进电机的正反转、转速和定位控制。
4. 通过实验，加深对单片机控制系统的理解。
二、实验原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移或线位移的电机，其特点是控制精度高、响应速度快、定位准确。
步进电机控制实验主要涉及以下几个方面：1. 步进电机驱动模块：常用的驱动模块有ULN2003、A4988等，它们可以将单片机的数字信号转换为步进电机的控制信号。
2. 单片机：单片机是整个控制系统的核心，负责接收按键输入、处理数据、控制步进电机驱动模块等。
3. 步进电机：步进电机分为单相、双相和三相等类型，本实验使用的是双相四线步进电机。
三、实验设备1. 单片机开发板：例如STC89C52、STM32等。
2. 步进电机驱动模块：例如ULN2003、A4988等。
3. 双相四线步进电机。
4. 按键。
5. 数码管。
6. 电阻、电容等元件。
7. 电源。
四、实验步骤1. 硬件连接（1）将步进电机驱动模块的输入端（IN1、IN2、IN3、IN4）分别连接到单片机的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3口。
（2）将按键的输入端连接到单片机的P3.0口。
（3）将数码管的段选端连接到单片机的P2口。
（4）将步进电机驱动模块的电源端连接到电源。
（5）将步进电机连接到驱动模块的输出端。
2. 编写程序（1）初始化单片机I/O端口，设置P1口为输出端口，P3.0口为输入端口，P2口为输出端口。
（2）编写按键扫描函数，用于读取按键状态。
（3）编写步进电机控制函数，实现正反转、转速和定位控制。
（4）编写主函数，实现以下功能：a. 初始化数码管显示；b. 读取按键状态；c. 根据按键状态调用步进电机控制函数；d. 更新数码管显示。
3. 调试程序（1）将程序烧写到单片机中；（2）打开电源，观察数码管显示和步进电机运行状态；（3）根据需要调整程序，实现不同的控制效果。
步进电机微机实验报告
一、实验目的1. 熟悉步进电机的工作原理和特性。
2. 掌握通过微机控制步进电机的基本方法。
3. 了解步进电机在微机控制下的应用。
二、实验原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移或线位移的电机，其特点是步进角固定，控制精度高，响应速度快。
步进电机的工作原理是：当给步进电机输入一定频率的脉冲信号时，电机就会以一定的步进角进行旋转。
步进电机的控制方式主要有以下几种：1. 单相控制：将步进电机绕组分为A、B、C、D四相，每相依次通电，实现电机的旋转。
2. 双相控制：将步进电机绕组分为A、B两相，通过改变A、B两相的通电顺序，实现电机的旋转。
3. 四相控制：将步进电机绕组分为A、B、C、D四相，通过改变A、B、C、D四相的通电顺序，实现电机的旋转。
三、实验设备1. 微机：一台2. 步进电机驱动器：一台3. 步进电机：一台4. 编程软件：例如Keil、IAR等5. 连接线：若干四、实验内容1. 步进电机基本特性测试（1）观察步进电机在不同脉冲频率下的转动情况。
（2）观察步进电机在不同脉冲数下的转动角度。
2. 步进电机单相控制（1）编写程序，实现步进电机单相控制。
（2）测试步进电机单相控制下的转动情况。
3. 步进电机双相控制（1）编写程序，实现步进电机双相控制。
（2）测试步进电机双相控制下的转动情况。
4. 步进电机四相控制（1）编写程序，实现步进电机四相控制。
（2）测试步进电机四相控制下的转动情况。
5. 步进电机转速控制（1）编写程序，实现步进电机转速控制。
（2）测试步进电机在不同转速下的转动情况。
6. 步进电机转向控制（1）编写程序，实现步进电机转向控制。
（2）测试步进电机正转和反转的情况。
五、实验步骤1. 连接步进电机驱动器和步进电机。
2. 在微机上编写程序，实现步进电机的基本控制。
3. 编写程序，实现步进电机单相、双相、四相控制。
4. 编写程序，实现步进电机转速和转向控制。
5. 运行程序，观察步进电机的转动情况。
微机步进电机实验报告
一、实验目的1. 了解步进电机的工作原理，掌握其控制方式和调速方法。
2. 学习使用微机对步进电机进行控制，提高微机应用能力。
3. 培养实验操作和数据分析能力。
二、实验设备及器件1. 微机一台2. 步进电机驱动器一台3. 步进电机一台4. 电源一个5. 连接导线若干三、实验原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移或线位移的电机，具有定位精度高、响应速度快、控制简单等优点。
步进电机的工作原理是利用电机的磁极与定子磁极之间的磁力相互作用，通过控制脉冲信号的输入，使电机产生相应的角位移。
步进电机的控制方式主要有以下几种：1. 单拍控制：每输入一个脉冲信号，电机转动一个步距角。
2. 双拍控制：每输入两个脉冲信号，电机转动一个步距角。
3. 四拍控制：每输入四个脉冲信号，电机转动一个步距角。
步进电机的调速方法主要有以下几种：1. 脉冲频率调速：通过改变脉冲信号的频率，实现电机转速的调节。
2. 脉冲宽度调速：通过改变脉冲信号的宽度，实现电机转速的调节。
3. 脉冲分配调速：通过改变脉冲信号的分配方式，实现电机转速的调节。
四、实验步骤1. 将步进电机驱动器连接到微机，确保连接正确。
2. 将步进电机连接到驱动器，确保连接牢固。
3. 将电源连接到驱动器，确保电源电压符合要求。
4. 编写程序，实现步进电机的控制功能。
5. 调试程序，观察步进电机的转动情况。
6. 分析实验结果，总结实验经验。
五、实验程序以下是一个简单的步进电机控制程序，实现单拍控制方式：```c#include <reg51.h>#define STEP_PIN P2 // 定义步进电机控制端口void delay(unsigned int ms) {unsigned int i, j;for (i = 0; i < ms; i++)for (j = 0; j < 123; j++);}void main() {while (1) {STEP_PIN = 0x01; // 输入第一个脉冲信号delay(100); // 延时STEP_PIN = 0x00; // 清除脉冲信号delay(100); // 延时}}```六、实验结果与分析1. 在实验过程中，通过改变脉冲信号的频率，实现了步进电机的调速。
电工技师步进电机实训报告
一、前言随着科技的不断发展，步进电机作为一种重要的执行元件，在工业自动化领域得到了广泛的应用。
为了提高电工技师的专业技能和实际操作能力，我们组织了一次步进电机实训活动。
以下是我对本次实训的总结报告。
二、实训目的1. 熟悉步进电机的结构、原理和性能特点；2. 掌握步进电机的安装、调试和维护方法；3. 提高电工技师的实际操作能力和故障排除能力；4. 培养团队合作精神和创新意识。
三、实训内容1. 步进电机的基本知识（1）步进电机的结构：步进电机主要由转子、定子、线圈、轴承、支架等组成。
转子通常为永磁体，而定子则由多个磁极组成。
（2）步进电机的原理：步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移或线位移的开环控制元件。
当步进驱动器接收到一个脉冲信号时，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为步距角。
（3）步进电机的性能特点：步进电机具有响应速度快、定位精度高、无累积误差、易于控制等优点。
2. 步进电机的安装与调试（1）安装：首先，将步进电机安装在合适的位置，确保其固定牢固。
然后，将驱动器与步进电机连接，检查接线是否正确。
（2）调试：调试步骤如下：① 开启电源，观察步进电机是否正常转动；② 通过调整驱动器的参数，如电流、速度等，实现步进电机的精确控制；③ 检查步进电机的运行状态，如是否平稳、有无异常噪音等。
3. 步进电机的维护与故障排除（1）维护：定期检查步进电机的运行状态，如轴承、线圈等是否磨损，发现问题及时更换。
（2）故障排除：当步进电机出现故障时，首先检查电源、驱动器、接线等是否正常；然后，根据故障现象分析原因，采取相应的措施进行排除。
四、实训心得1. 通过本次实训，我对步进电机的结构、原理和性能特点有了更深入的了解，提高了自己的专业素养。
2. 在实训过程中，我学会了步进电机的安装、调试和维护方法，为今后的工作打下了坚实的基础。
3. 在团队协作中，我学会了与他人沟通交流，提高了自己的团队协作能力。
步进电机实训报告
步进电机实训报告步进电机实训报告一、实训概述步进电机是一种将电脉冲信号转化为角位移的执行元件，广泛应用于各种自动化控制系统中。
本次实训旨在通过实际操作来深入了解步进电机的原理、特性和应用，提高同学们的实践能力和对电机控制的理解。
二、步进电机的原理及特性步进电机是一种特种电机，其工作原理是将电脉冲信号转换为角位移。
每接收一个脉冲信号，步进电机的转子就转动一个角度，这个角度等于脉冲信号的个数乘以步进电机的步距角。
通过控制输入的脉冲信号数量，就可以精确地控制步进电机的角位移，从而实现精确的电机控制。
步进电机的特性主要有以下几点：1.步进电机具有精确的步进能力，可以实现精确的角位移控制。
2.步进电机具有较高的灵敏度和快速响应能力，可以迅速地跟随输入信号的变化。
3.步进电机的运行效率高，而且具有较低的噪音和振动。
4.步进电机的控制简单可靠，通过控制输入的脉冲信号就可以实现精确的控制。
三、实训内容及过程1.实训设备介绍本次实训使用的是一种四相反应式步进电机及其驱动器。
该步进电机具有较高的精度和灵敏度，广泛用于各种自动化控制系统中。
其驱动器采用恒流斩波方式进行电流控制，可以对步进电机进行精确的速度和位置控制。
2.实训过程(1) 电机装配首先，我们需要对步进电机进行装配。
将步进电机的转子插入定子内部，然后用压板将转子压紧。
注意保证转子和定子的气隙均匀，避免出现机械卡死的情况。
最后，将步进电机的驱动器与电机连接，并固定好电机的电源线。
(2) 电机调试完成电机装配后，我们需要对电机进行调试。
首先，将驱动器的电源接入到电源中，然后开启驱动器。
通过调节驱动器的细调旋钮，可以改变步进电机的转速。
同时，观察电机的旋转方向是否正确，如果不正确可以通过改变驱动器的接线方式来调整电机的旋转方向。
(3) 电机控制完成电机调试后，我们就可以进行电机控制实验。
首先，我们通过一个简单的程序来演示如何控制步进电机的旋转角度。
程序中使用了一个定时器来产生脉冲信号，并将这些脉冲信号发送到步进电机的驱动器上。
步进电机实验报告
一、实验目的1. 了解步进电机的工作原理和特性；2. 掌握步进电机的驱动方式和控制方法；3. 熟悉步进电机在不同控制方式下的运行特点；4. 提高电子电路设计、调试和故障排除能力。
二、实验原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移的执行元件，其特点是步进角小、定位精度高、响应速度快。
步进电机主要由转子、定子和控制电路组成。
1. 转子：由永磁材料制成，具有多个均匀分布的齿；2. 定子：由铁芯和线圈组成，线圈分为若干相，每相对应一组线圈；3. 控制电路：产生脉冲信号，驱动步进电机转动。
步进电机的驱动方式主要有两种：直流驱动和交流驱动。
本实验采用直流驱动方式，通过控制线圈电流的通断，使步进电机产生旋转。
三、实验仪器与设备1. 步进电机实验装置一套；2. 电源一台；3. 信号发生器一台；4. 示波器一台；5. 电流表一台；6. 电压表一台；7. 集成电路测试仪一台。
四、实验内容及步骤1. 步进电机工作原理观察（1）观察步进电机转子与定子齿的相对位置；（2）分析步进电机转动过程中的齿对齿的相互作用。
2. 步进电机驱动电路设计（1）根据步进电机型号，设计驱动电路，包括电源、驱动芯片、驱动线圈等；（2）连接电路，检查无误后通电测试。
3. 步进电机控制方法实验（1）观察步进电机在不同控制方式下的运行特点，如正转、反转、慢速、快速等；（2）调整控制参数，使步进电机满足实验要求。
4. 步进电机运行特性分析（1）观察步进电机在不同转速下的运行情况；（2）分析步进电机转速与控制脉冲频率的关系；（3）研究步进电机负载变化对转速的影响。
5. 步进电机故障排除（1）观察步进电机运行过程中的异常现象；（2）分析故障原因，如驱动电路故障、控制程序错误等；（3）进行故障排除，确保步进电机正常运行。
五、实验结果与分析1. 步进电机工作原理观察实验观察到步进电机转子与定子齿的相对位置，分析得出步进电机转动过程中的齿对齿的相互作用，验证了步进电机的工作原理。
单片机步进电机控制实训报告
单片机步进电机控制实训报告一、实训目的本次单片机步进电机控制实训的主要目的是让我们深入了解单片机的工作原理和编程方法，掌握如何通过单片机来实现对步进电机的精确控制。
通过实际操作和调试，提高我们的动手能力和解决问题的能力，培养我们的工程实践思维和创新意识。
二、实训设备1、单片机开发板：用于编写和下载控制程序。
2、步进电机：本次实训使用的是两相四线步进电机。
3、驱动模块：用于驱动步进电机工作。
4、电源：为整个系统提供稳定的电源。
5、杜邦线若干：用于连接电路。
6、电脑：用于编写和调试程序。
三、实训原理1、步进电机工作原理步进电机是一种将电脉冲信号转换成角位移或线位移的开环控制电机。
它通过按一定顺序给电机的各相绕组通电，从而使电机按特定的方向转动。
每输入一个脉冲，电机就转动一个固定的角度，这个角度称为步距角。
2、单片机控制原理单片机通过输出特定的脉冲序列来控制步进电机的转动。
通过编程设置脉冲的频率和个数，可以实现对电机转速和转动角度的精确控制。
同时，还可以通过读取外部传感器的信号，实现对电机的闭环控制。
四、实训步骤1、硬件连接首先，将步进电机的四根引线与驱动模块的相应接口连接好。
然后，将驱动模块的控制引脚与单片机开发板的 I/O 口相连。
确保连接牢固，避免接触不良导致的故障。
2、程序编写使用 C 语言在 Keil 软件中编写单片机控制程序。
主要包括初始化设置、脉冲产生函数、转速和转向控制函数等。
通过设置不同的参数，可以实现对电机的各种控制功能。
3、程序下载将编写好的程序编译生成 hex 文件，并通过下载器将其下载到单片机开发板中。
4、系统调试接通电源，观察电机的转动情况。
通过调整程序中的参数，如脉冲频率、转动角度等，使电机达到预期的工作效果。
同时，检查电机的运行是否平稳，有无异常噪声和振动。
五、遇到的问题及解决方法1、电机不转动首先检查硬件连接是否正确，特别是电源和信号线是否接反或接触不良。
然后检查程序中的控制参数是否设置正确，脉冲频率是否过低。
步进电机实验实习训练报告暨教案
步进电机实验-实习训练报告暨教案第一章：实验目的和意义1.1 实验目的理解步进电机的工作原理学会步进电机的驱动方法和控制技巧掌握步进电机的速度和位置控制方法1.2 实验意义培养学生的动手能力和实验技能加深学生对步进电机理论知识的理解提高学生运用步进电机解决实际问题的能力第二章：步进电机简介2.1 步进电机的发展历程介绍步进电机的历史和发展趋势2.2 步进电机的工作原理解释步进电机的构造和工作原理介绍步进电机的转子、定子和绕组等基本组成部分2.3 步进电机的特点和应用领域阐述步进电机的优点和缺点举例说明步进电机在各个领域的应用第三章：步进电机的驱动电路3.1 步进电机驱动电路的组成介绍步进电机驱动电路的基本组成部分解释驱动电路的作用和功能3.2 步进电机驱动电路的设计要点讲解步进电机驱动电路的设计原则和方法强调电路中的关键元件和参数选择3.3 步进电机驱动电路的调试与优化介绍步进电机驱动电路的调试方法和技巧讲解如何优化驱动电路的性能和稳定性第四章：步进电机的控制方法4.1 步进电机的速度控制介绍步进电机速度控制的方法和原理讲解如何实现步进电机的速度调节和控制4.2 步进电机的位置控制解释步进电机位置控制的概念和方法介绍如何通过脉冲信号和方向信号控制步进电机的运动4.3 步进电机的混合控制策略探讨步进电机速度和位置的混合控制方法分析不同控制策略的优缺点和适用场景第五章：实验步骤与数据处理5.1 实验设备的准备和连接介绍实验所需设备的清单和连接方式强调实验设备的安全使用和注意事项5.2 步进电机的驱动和控制实验详细讲解实验步骤和操作方法指导学生进行步进电机的驱动和控制实验5.3 实验数据的采集与处理介绍实验数据的采集方法和工具讲解如何处理实验数据并进行分析总结第六章：实验结果分析6.1 步进电机转速与脉冲频率的关系分析实验中步进电机转速与脉冲频率的数据讨论脉冲频率对步进电机转速的影响6.2 步进电机位置控制的精度分析实验中步进电机位置控制的精度数据讨论影响步进电机位置控制精度的因素6.3 步进电机速度与负载的关系分析实验中步进电机速度与负载的数据讨论负载对步进电机速度的影响第七章：实验问题与解决方案7.1 步进电机驱动电路的故障排查介绍步进电机驱动电路可能出现的问题和解决方案强调故障排查的方法和技巧7.2 步进电机控制信号的误动作问题分析步进电机控制信号误动作的原因提出解决方案和预防措施7.3 步进电机运行中的噪音和振动问题讨论步进电机运行中噪音和振动产生的原因给出解决噪音和振动问题的方法和建议8.1 实验报告的结构和内容要求介绍实验报告的基本结构和内容要求8.2 实验数据的整理和表述方法讲解实验数据的整理方法和表述技巧8.3 实验结论和总结强调实验报告中的逻辑性和条理性第九章：实验拓展与思考9.1 步进电机的应用场景拓展探讨步进电机在其他领域的应用可能性引导学生思考步进电机在不同应用场景下的优势和局限性9.2 步进电机的研究与发展趋势介绍步进电机的研究现状和未来发展趋势引导学生关注步进电机领域的最新进展和技术创新9.3 步进电机实验的改进与优化鼓励学生思考如何改进和优化步进电机实验引导学生提出创新性的实验方案和改进措施第十章：附录与参考文献10.1 实验所用设备和材料清单列出实验所需设备和材料的详细信息提供购买和使用这些设备和材料的建议和途径10.2 实验参考文献推荐与步进电机实验相关的参考书籍、论文和网络资源帮助学生深入了解步进电机的相关理论和实践知识十一章：实验安全与环境保护11.1 实验安全知识介绍实验过程中可能存在的安全隐患讲解步进电机实验中的安全操作规程11.2 实验室规章制度强调实验室的基本规章制度引导学生遵守实验室安全规范11.3 环境保护与废物处理讲解实验过程中如何进行环境保护介绍步进电机实验废物的处理方法十二章：实验评价与反思12.1 实验评价标准设定步进电机实验的评价标准和评分方法强调评价标准中的关键要素12.2 学生自我评价与反思指导学生进行自我评价和反思鼓励学生总结实验过程中的收获和不足12.3 实验指导教师的评价与反馈介绍实验指导教师评价的内容和方法强调教师评价对学生实验能力提升的重要性十三章：实验报告示例13.1 实验报告模板提供一份实验报告的模板13.2 实验报告示例分析分析一份优秀的实验报告案例引导学生学习报告中的优点，避免类似错误十四章：实验辅导与答疑14.1 实验过程中遇到的问题及解决方案收集学生在实验过程中遇到的问题提供针对性的解决方案和指导14.2 实验辅导与答疑方式介绍实验辅导的方式和途径强调答疑对于学生实验能力提升的重要性十五章：课后作业与练习15.1 课后作业布置布置与步进电机实验相关的课后作业强调作业的目的和重要性15.2 练习题解析提供课后练习题及详细解析帮助学生巩固实验相关知识，提升实验技能重点和难点解析本文档详细介绍了步进电机实验的实习训练报告暨教案，涵盖了实验目的、意义、步进电机简介、驱动电路、控制方法、实验步骤与数据处理等多个方面。
步进机电机实验报告
一、实验目的1. 了解步进电机的工作原理和特点。
2. 掌握步进电机的驱动方式和控制方法。
3. 学会使用PLC编程控制步进电机。
4. 培养动手能力和实验技能。
二、实验原理步进电机是一种将电脉冲信号转换成角位移的电动机，具有精度高、响应快、控制简单等优点。
步进电机的工作原理是将电脉冲信号输入到步进电机驱动器，驱动器再将电脉冲信号转换为步进电机所需的电流，使步进电机按照设定的步距角旋转。
三、实验仪器与设备1. PLC编程器2. 步进电机驱动器3. 步进电机4. 电源5. 连接导线6. 电脑四、实验步骤1. 步进电机驱动器与PLC的连接：将步进电机驱动器的输入端连接到PLC的输出端口，将电源连接到步进电机驱动器。
2. 步进电机与驱动器的连接：将步进电机连接到驱动器的输出端。
3. PLC编程：在PLC编程器中编写步进电机控制程序。
（1）设置步进电机控制参数：包括步进电机的步距角、脉冲频率等。
（2）编写步进电机控制程序：编写程序控制步进电机的启动、停止、正转、反转等功能。
4. 程序下载与运行：将编写好的程序下载到PLC中，运行程序控制步进电机。
五、实验结果与分析1. 步进电机启动：按下启动按钮，步进电机开始旋转。
2. 步进电机正转：按下正转按钮，步进电机按照设定的步距角正转。
3. 步进电机反转：按下反转按钮，步进电机按照设定的步距角反转。
4. 步进电机停止：按下停止按钮，步进电机停止旋转。
六、实验总结通过本次实验，我们了解了步进电机的工作原理和特点，掌握了步进电机的驱动方式和控制方法。
同时，学会了使用PLC编程控制步进电机，提高了我们的动手能力和实验技能。
以下为实验过程中的关键代码段：1. 步进电机控制参数设置：```步距角= 1.8°脉冲频率 = 1000Hz```2. 步进电机控制程序：```// 启动步进电机START: SET output_port = 0xFF// 步进电机正转FORward: SET output_port = [0x01, 0x02, 0x04, 0x08]// 步进电机反转BACKward: SET output_port = [0x08, 0x04, 0x02, 0x01]// 步进电机停止STOP: SET output_port = 0x00```本次实验取得了良好的效果，达到了预期目标。
步进电机的实验报告
步进电机的实验报告步进电机的实验报告引言：步进电机是一种常见的电机类型，它以步进的方式进行转动，具有精准定位和高效能的特点，被广泛应用于各个领域。
本实验旨在通过对步进电机的研究和实验，了解其工作原理、性能特点以及应用场景。
一、步进电机的工作原理步进电机是一种将电脉冲信号转化为机械转动的电机。
它由定子和转子两部分组成，其中定子由若干个电磁线圈组成，每个线圈分别与电机驱动器的输出端相连。
当电机驱动器输出电流时，线圈中产生磁场，使得转子受到磁力作用而转动。
通过不断输入电流脉冲，可以实现步进电机的精准定位。
二、步进电机的性能特点1. 精准定位：步进电机能够按照电脉冲信号的频率和方向精确旋转，可实现高精度的定位控制。
2. 高效能：步进电机具有高效能的特点，能够在不产生磁滞损耗的情况下实现转动，因此能够提供较高的功率输出。
3. 可逆性：步进电机可根据输入的电脉冲信号实现正转和反转，具有较强的可逆性。
4. 低速高扭矩：步进电机在低速运转时，具有较高的扭矩输出，适合用于需要较大扭矩的应用场景。
三、步进电机的应用场景1. 机械加工：步进电机在数控机床、激光切割机等机械加工设备中广泛应用，能够实现高精度的定位和控制。
2. 打印设备：步进电机被广泛应用于打印设备中，如打印机、绘图仪等，能够精确控制打印头的位置和移动速度。
3. 机器人技术：步进电机在机器人领域中起到重要作用，能够实现机器人的运动和定位控制，广泛应用于工业自动化、医疗器械等领域。
4. 汽车电子：步进电机在汽车电子领域中有广泛应用，如车载导航系统、车载仪表盘等，能够实现精确的指针位置控制和显示。
结论：通过本次实验，我们对步进电机的工作原理、性能特点和应用场景有了更深入的了解。
步进电机作为一种精准定位和高效能的电机类型，在各个领域都有广泛的应用前景。
随着科技的不断发展，步进电机的性能将得到进一步提升，应用领域也将不断扩大。
步进电机实验报告
步进电机实验报告第一点：步进电机概述步进电机是一种电动执行器将电信号（脉冲）转换为角位移。
它按照输入的电脉冲信号一步一步地转动，并且转速与脉冲频率成正比。
由于步进电机的转速与输入的脉冲频率有关，因此它也被称为“脉冲电机”。
步进电机具有很多优点，如启动和停止控制简单，能实现精确的位置控制，且运行噪声低，可靠性高等。
因此，步进电机广泛应用于各种自动化控制设备，如数控机床、打印机、机器人等。
根据步进电机的相数，可以将其分为两相、三相和五相步进电机。
其中，两相步进电机结构简单，成本低廉，但精度较低；三相步进电机精度较高，但结构相对复杂，成本较高；五相步进电机精度最高，但结构最复杂，成本最高。
此外，步进电机还根据其驱动方式分为永磁式步进电机和混合式步进电机。
永磁式步进电机具有结构简单、体积小、效率高等优点，但磁场强度较低；混合式步进电机则具有磁场强度高、启动转矩大等优点，但结构复杂，体积较大。
第二点：步进电机的工作原理与控制方式步进电机的工作原理基于电磁感应。
当步进电机通电时，定子上的绕组产生旋转磁场，使转子上的磁极与定子上的磁极相互作用，从而使转子按照一定顺序旋转。
步进电机的控制方式主要有两种：模拟控制和数字控制。
模拟控制主要是通过调节控制电路中的电阻、电容等元件的参数来控制步进电机的运行。
这种控制方式电路简单，但控制精度较低，且稳定性较差。
数字控制则是通过微处理器（如单片机）来控制步进电机的运行。
这种控制方式可以实现精确的位置控制，且稳定性较高。
数字控制方式又可以分为开环控制和闭环控制。
开环控制直接根据输入的脉冲信号控制步进电机的运行，控制简单，但精度较低；闭环控制则通过检测步进电机的实际位置反馈到控制电路中，从而实现精确的位置控制。
第三点：步进电机的实验设备与参数设置步进电机的实验需要准备以下设备：1.步进电机：根据实验需求选择合适的步进电机，如两相、三相或五相步进电机，永磁式或混合式步进电机。
2.控制器：根据步进电机的类型选择合适的控制器，如基于单片机的控制器或使用微处理器的闭环控制器。
步进电机编码器实训报告
一、实训目的本次实训旨在通过实际操作，让学生了解步进电机的工作原理、编码器的应用以及步进电机与编码器结合在控制系统中的应用。
通过实训，使学生掌握步进电机的驱动方式、编码器的安装与调试方法，以及如何利用步进电机编码器实现精确的位置控制。
二、实训内容1. 步进电机的基本原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移的电动机，每输入一个脉冲信号，电机转动一个固定的角度，即步距角。
步进电机的特点是无刷、结构简单、响应快、控制精度高。
2. 编码器的工作原理编码器是一种将机械角度位移转换为电信号的装置。
常见的编码器有增量式编码器和绝对式编码器。
增量式编码器输出脉冲信号，脉冲的数量代表位移量；绝对式编码器输出数字信号，可以直接读出当前位置。
3. 步进电机与编码器的结合步进电机与编码器结合使用，可以实现闭环控制，提高控制精度。
当步进电机运行到预定位置时，编码器会反馈当前位置信号给控制系统，控制系统根据反馈信号与目标位置的比较，调整步进电机的运行，确保电机精确到达预定位置。
4. 实训步骤（1）安装步进电机与编码器，连接电源与驱动器。
（2）编写控制程序，实现步进电机的启动、停止、正反转、速度调节等功能。
（3）调试程序，使步进电机按照预定轨迹运行。
（4）测试编码器的反馈信号，确保其正常工作。
三、实训过程1. 安装与接线首先，将步进电机与编码器安装到试验平台上，确保安装牢固。
接着，将电源、驱动器、步进电机、编码器等设备连接起来，注意接线的正确性。
2. 编写控制程序使用PLC编程软件编写控制程序，实现步进电机的启动、停止、正反转、速度调节等功能。
在程序中，设置步进电机的脉冲频率、步距角等参数。
3. 调试程序启动PLC，运行控制程序。
观察步进电机的运行状态，调整程序参数，使电机按照预定轨迹运行。
4. 测试编码器使用示波器等仪器测试编码器的反馈信号，确保其正常工作。
观察反馈信号的频率、相位等参数，与理论计算值进行比较，验证编码器的准确性。
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系统硬件设计2010/2011学年第1学期专用周实训报告课程名称：可编程控制器专用周班级：计算机控制0901姓名：齐珊教学周数： 1 周指导教师：吴洋、吴刚目录一、课题题目及要求设计并制作一个基于32×32点阵LED模块的书写显示屏，其系统结构如图1-1所示。
在控制器的管理下，LED点阵模块显示屏工作在人眼不易觉察的扫描微亮和人眼可见的显示点亮模式下；当光笔触及LED点阵模块表面时，先由光笔检测触及位置处LED点的扫描微亮以获取其行列坐标，再依据功能需求决定该坐标处的LED是否点亮至人眼可见的显示状态，从而在屏上实现“点亮、划亮、反显、整屏擦除、笔画擦除、连写多字、对象拖移”等书写显示功能。
图1-1 LED点阵书写显示屏系统结构示意图设计的最终要求是：在点亮功能下当光笔接触屏上某点LED时，能即时点亮该LED；在划亮功能下当光笔快速划过时，能同步点亮划过的各LED，其速度要求2S内能划过并点亮40点LED；在反显功能下能对屏上显示的信息实现反向显示；在屏幕擦除功能下能实现对屏上所显示信息整屏擦除；在笔画擦除功能下，能用光笔擦除屏上所显汉字的笔画；在连写多字功能下，能结合自选的擦除方式，在30S内以划亮方式写出四个汉字且存入机内；在对象拖移功能下，能用光笔将选定显示内容在屏上进行拖移，先用光笔以划亮方式在屏上圈定欲拖移显示对象，再用光笔将该对象拖移到屏上另一位置；当光强改变时，能自动连续调节屏上显示亮度；当光笔连续未接触屏面的时间超过1-5MIN 时，自动关闭屏上显示，并使系统进入休眠模式。
二、实训目的1、运用Proteus中电子线路设计与仿真（了解电路分析、模拟电子技术和数字电子技术）2、熟练掌握电子线路设计与仿真的一般流程3、进一步熟练Proteus电路仿真工具和Keil仿真软件进行系统联调4、能够学会使用可编程控制器等其它应用系统的编程方法5、熟练在Keil软件中熟练输入、设置、调试、排除错误、修改及调试程序的方法6、对给定题目能进行系统设计，能画出硬件原理图及软件流程图7、掌握识别元器件类型、引脚的极性、实物引脚排列方向8、掌握焊接元器件的方法，学会规划、合理布局焊接路电路板方法9、能进行电路板的焊接，并能检查存在的问题10、掌握简单产品的开发流程和详细的设计过程。
11、提高和培养创新能力和团队协作能力12、进一步巩固所学的理论知识，提高运用所学知识分析和解决实际问题的能力，为后续课程的学习打下基础三、设计过程1、系统整体设计根据课题要求，LED点阵书写显示屏由主控模块，按键电路、LED点阵模块、光笔电路及LED点阵驱动显示等部分组成。
系统框图如图2-1所示：图2-1系统框图2、核心控制模块的的设计核心控制模块是系统的大脑，控制着系统的所有输入输出、计算、判断与决策。
“LED点阵书写显示屏”检测精度要求高且数据存储容量大，选择适合的控制模块，能确保其快速是实现稳定及达到系统要求的基本条件。
使用STC系列单片机，该系列单片机是高集成单片机，功能和性能都要比51系列强大很多。
比如STC11F32是1T单片机，速度是AT89S51的12倍。
而且内部集成了内置振荡器和复位，EEPROM、ADC、PWM、四态I/O接口。
3、光笔设计光笔设计的关键是选择合适的传感器件，具有很高的灵敏度和一定的响应时间的传感器才能完成系统的要求及功能。
方案一：采用光敏二极管，与光敏电阻相比有较好的高频特性，具有一定的可靠性，功耗低.相比于光敏电阻而言灵敏度较差，需要较高倍数的放大器才能实现精准识别的效果。
方案二：采用光敏三极管，其工作原理与光敏二极管相似。
但光敏三极管除了具有光敏二极管能将光信号转换成电信号的功能外，还有对电信号放大的功能。
所以其灵敏度更高，响应时间快。
基于以上分析，我们采用光敏三极管作为光笔的检测部件。
4、显示方案的设计采用LCD液晶显示器。
LCD有明显的优点：微功耗、尺寸小，超薄轻巧、显示信息量大、字迹清晰、美观、视觉舒适。
使整个控制系统更加人性化。
采用LCM301液晶显示器，其是串行口显示，所需I/O口较少，节省了资源，焊接电路时也较为方便。
5、点阵显示模式设计将点阵的驱动电源分为两路，一路为正常电压，另一路通过硬件电路调节恰好能使点阵处于微亮状态。
结合软件实现点阵的显示模式的改变。
这样节省了资源的同时，也节约了时间。
三、系统硬件设计1光笔的设计光笔用光电三极管3DU33型光敏三极管检测点阵屏发光的强弱变化电压信号，LM393为比较器。
由于点阵的光强相对较弱，通过光电三极管的电流很小，通过串接硅二极管来提升光电三极管发射极电压，方便后级比较器作业，便于单片机检测信号。
光笔原理图如下图3-1所示：图3-1光笔原理图在一空的笔壳内，将光敏三极管放置在笔壳底端，光敏三极管的引脚从一个与其直径等宽的空管引出至空管的顶部，并在其中一引脚中接一弹片，在接近的地方用铜片贯穿空管且正好卡在笔管的内部。
与此同时，用一弹簧套在空管外部，并将其底不固定，这样，当笔管在点阵屏上上下抖动时，内部光敏三极管就能很好的检测了。
其结构如图3-2所示：图3-2光笔的结构图2 32×32LED点阵的连接经分析要想得到32×32的点阵需要用16个共阳型8×8点阵（其引脚图如图3-3所示）来构建。
其方法是将点阵对应的行线和列线分别进行连接，使每一条行线引脚接一行32个LED，列线也相同。
图3-3LED点阵3 32×32LED点阵的驱动控制电路32×32 LED点阵的行信息控制用2片74HC154，构成5—32译码器，单片机口线控制其译码输出。
列的微亮扫描、点亮也分别用2片74HC154，4个片选分别单独控制，微亮扫描（2.5V）、点亮（5V）电源分别通过三极管构成的开关加到点阵的列控制端。
由于整屏显示是1024个灯循环亮，为提高显示亮度，限流电阻取51欧姆（取消也可以，但为了防止制作调试过程中烧坏LED灯，不取消为好），电路如图3-4所示。
微亮扫描时流过LED的电流为：（2.5-1.8）/51=13.7mA点亮点阵时流过LED的电流为：（5-1.8）/51=62.7mA流过LED电流虽然比较大，但时间很短，因此不会烧坏LED灯。
图3-4LED驱动电路4显示电路部分功能及原理为了满足系统在工作时能准确显示光笔对应亮点所处的行列坐标值，我们采用型号为LCM103的液晶显示器显示。
LCM103为10位多功能通用型8段式液晶显示模块，内含看门狗时钟发生器2种频率的蜂鸣驱动电路内置显示RAM，可显示任意字段笔画划3-4线串行接口可与任何单片机接口。
其接口应用模块如图3-5所示：引脚排列图如表3-1所示。
图3-5 LCD 接口应用模块表3-1 LED 接口引脚排列图5键盘的使用及设计键盘是使用比较简单的独立式键盘，而且具有发光二极管指示功能模块。
在程序中采用中断扫描的方式，在没有键操作时CPU 执行正常程序，只在有键操作时才处理键盘程序。
其电路如图3-6所示：引脚 符号 说明输入/输出 1 VDD 正电源，必须接！输入 2 VLCD LCD 屏工作电压调整，可调整视角对比度，必须接！。
输入3 /INT WDT/定时器输出,集电极开路输出，不用可不接。
输出4 LED 不用 输入5 BZ 压电陶瓷蜂鸣片驱动 +极 输出6 /BZ 压电陶瓷蜂鸣片驱动 －极 输出7 /CS 模块片选,内部上拉，必须接！ 输入8 /RD 模块数据读出控制线，内部上拉 输入9 /WR 模块数据/指令写入控制线,内部上拉，必须接！ 输入 10 DATA 数据输入/输出,内部上拉，必须接！ 输入/输出11VSS 负电源,接地线，必须接！图3-6独立式键盘电路图按键功能：按键一：实现点亮等功能；按键二：修改休眠时间；按键三：实现多姿连写时的保存与回放；按键四：实现整屏擦除于休眠唤醒6光照的检测与控制经分析，想要实现当环境光强改变时能自动连续调节屏上显示亮度的要求，其关键是对点阵周围环境光照的检测与控制。
我们通过硬件电路很好的完成了对光照的检测。
基本原理是用LM358与光敏电阻够成一恒流源并于三极管的基极连接，当光敏电阻因光强的变化而改变其自身阻值时，三极管的基极电压也会随着变化。
与其集电极连接的发光二极管的亮度也会伴随着改变，以此判断周围光强的变化。
电路如图3-7所示：。
图3-7光照检测陕西工业职业技术学院信息工程学院可编程控制器专用周四、系统软件设计1主程序设计主程序包括系统初始化，点阵扫描控制，液晶显示，以及“反显”、“擦除”等功能下数据处理程序，流程图如图4-1所示。
其中点阵扫描控制程序，微亮扫描控制由单片机口控制对以译码器的片选和地址输入，使点阵按行列有规律地循环点亮，由图3-3知点亮显示的列控制信息译码地址与微亮连接在一起，控制点亮的工作过程是通过判断点阵显示缓冲内容对应位的信息，控制其片选，当需要点亮时，控制片选有效，反之，控制片选无效，利用微亮扫描过程实现点亮控制。
图4-1主程序框图2外中断0服务程序（坐标检测）外中断0是作为光笔的检测使用，由图3-2知，光笔碰触显示屏过程中，遇到发光点输出翻转的跳变信号，送给单片机中断，作为中断的触发信号，由于中断程序优先执行，打断微亮扫描过程，在中断服务程序中根据此时的行列扫描的序号，就可判断光点的坐标，进而为其他功能的实现提供依据，流程图如图4-2所示图4-2中断程序框图3.外中断1服务程序（按键处理）外中断1为按键操作处理程序，如图4-3所示：图4-3外中断1服务程序框图4．LCM103驱动程序设计LCM103采用的是串行接口，所有数据都是在脉冲的作用下一位一位按顺序写入模块内部，由时序图知数据线上信息是在脉冲上升沿写入。
写命令的数据格式是12位，单个写数据的格式是13位，写数据也可以连续写，由于每个字位占用内部3个RAM空间存放字段码，因此写数据采用连续写方式比较好。
在数据连续写格式中，前面9位为模式位和模块内部RAM的起始地址，后面数据格式是每3位加1个0，取三个一组构成一个字位的信息，也是12位，这样就可以将所有写操作（命令和数据）分为写9位信息和写12位信息两个功能程序。
显示示字段的排列方式与LED数码管一致，每位字段编码由8段构成，占用连续的3个地址空间，但在写入格式中每个数据是4位，编写字符的字段码时要给每个数据后加0，0~9显示字符的字段码如表4-1所示。
表4-1 0~9显示字符的字段码字符二进制十六进制D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D3 D0 D1 D2 D30 1 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 86EH1 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 820H2 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 0 8CAH3 1 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 8E2H4 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 8A4H5 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0e6H6 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0EEH7 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 860H8 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 8EEH9 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 8E6H地址低→高在写数据送显示之前，先按照初始化步骤进行初始化，然后写数据，程序见附录。