实验七 IO接口控制实验——电机控制实验
电机控制实验报告
电机控制实验报告电机控制实验报告引言：电机是现代工业中常见的一种动力装置，广泛应用于各个领域。
为了使电机能够高效运行，需要进行电机控制。
本实验旨在通过对电机控制的研究，探讨电机的特性和控制方法。
一、电机特性研究1.1 电机的基本原理电机是通过电流在导体中产生的磁场与磁场之间的相互作用来实现能量转换的装置。
电流通过线圈时，会在线圈周围产生磁场，这个磁场与外部磁场相互作用，使得电机产生转动力矩。
1.2 电机的运行特性电机的运行特性包括转速、转矩、效率等。
转速是指电机每分钟旋转的圈数，转矩是指电机输出的力矩大小，效率是指电机输出功率与输入功率之比。
1.3 电机的启动和制动过程电机的启动是指电机从静止状态开始转动的过程，制动是指电机停止转动的过程。
在实际应用中，启动和制动过程对电机的寿命和效率都有一定的影响，因此需要进行控制。
二、电机控制方法2.1 直流电机控制直流电机是一种常见的电机类型，其控制方法较为简单。
通过调节电流大小和方向，可以实现直流电机的转速和转矩控制。
在实验中，我们通过改变输入电压和电阻来控制直流电机的转速和转矩。
2.2 交流电机控制交流电机是另一种常见的电机类型，其控制方法相对复杂。
交流电机的控制主要包括电压调节、频率调节和相位调节等。
在实验中，我们通过改变电压和频率来控制交流电机的转速和转矩。
2.3 闭环控制和开环控制电机控制可以分为闭环控制和开环控制。
闭环控制是通过反馈信号来调节控制系统的输出，以达到期望的效果。
开环控制则是直接根据输入信号来控制系统的输出。
在实验中，我们可以通过反馈电机的转速信号来实现闭环控制，提高控制的精度和稳定性。
三、实验过程与结果在实验中，我们选取了一台直流电机和一台交流电机进行控制实验。
首先，我们通过调节电压和电阻来控制直流电机的转速和转矩，观察并记录了不同参数下电机的运行特性。
接着，我们通过改变电压和频率来控制交流电机的转速和转矩，并对实验结果进行了分析和总结。
电机控制实验报告
电机控制实验报告目录一、设计说明 (2)二、方框图 (2)三、直流无刷无霍尔电机驱动原理图 (2)四、直流无刷无霍尔电机原理 (3)五、方案设计 (3)六、程序清单 (4)七、心得体会··············································8 附录Ⅰ、PCB图附录Ⅱ、原理图附录Ⅲ、元器件清单一、设计说明本次科研实践的内容是实现无刷电机的调速控制，需要实现以下要求：能够实时显示速度；可以手动设置速度；可以控制正反转；可以控制电机的启停。
二、方框图三、直流无刷无霍尔电机驱动原理图- 1 -注：● Ha,Hb,Hc输入端，内有上拉电阻，约30KΩ左右● 电流检测回路,一般应用Ri =10K，Ci = 104P，电流采样电阻R 选值参考R =0.05/( W/V) 式中：0.05常数，W电机功率，V工作电压如：工作电压12V，电机功率30WR=0.02(20mΩ)● 在无霍尔驱动中，反电动势信号经过L339处理后的相位不能搞错（MA—Ha；MB—Hb；MC—Hc）。
● 驱动门电路，建议使用IR2101S做为驱动门，起到隔离与电平转换作用。
● VCC电源滤波电容C，一般按C=W/V*100式中：C单位uF W 电机功率V工作电100常数。
四、直流无刷无霍尔电机原理无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。
基于MSP430的步进电机实验-IO口控制
1、实现步进电机开启、停止；
2、
3、实现步进电机正转、反转；；
4、实现步进电机调速。
三、实验原理：
1、步进电机控制原理：
步进电机是数字控制电机，它将脉冲信号转变成角位移，即给一个脉冲信号，步进电机就转动一个角度，因此非常适合于单片机控制。
步进电机区别于其他控制电机的最大特点是，它是通过输入脉冲信号来进行控制的，即电机的总转动角度由输入脉冲数决定，而电机的转速由脉冲信号频率决定。步进电机的驱动电路根据控制信号工作，控制信号由单片机产生。其基本原理作用如下：
Speed_Update();
delay(m);
P3OUT=BIT2+BIT3;
Speed_Update();
delay(m);
a=P1IN&0X10;//更新转向控制值
b=P1IN&0X20;//更新启动控制值
}
}
else if((a!=0x10)&&(b==0X20))//反转时序
{
while((a!=0x10)&&(b==0X20))
(1)控制换相顺序即各个控制线通电顺序，这一过程称为脉冲分配。给步进电机一列脉冲并循环下去，那么步进电机会不停地转动。
(2)控制步进电机的转向，如果给定工作方式正序换相通电，步进电机正转；如果按反序通电换相，则电机就反转。
(3)控制步进电机的速度，如果给步进电机发一个控制脉冲，它就转一步，再发一个脉冲，它会再转一步。两个脉冲的间隔越短，步进电机就转得越快。调整单片机发出的脉冲频率，就可以对步进电机进行调速。
{
while(tim--);
}
void Speed_Update(void)//延时选择子函数
IO实验报告
MOV MOV INT
AH,9 DX,OFFSET MES 21H
SCAN: MOV MOV IN AND CMP JNZ CALL
SCA1: CMP JNZ CALL
AX,0 DX,IOADD AL,DX AL,3H AL,0 SCA1 FAR PTR M_K0
3DH
PCI_CS_MIN_GNT EQU
3EH
PCI_CS_MAX_LAT EQU
3FH
;---------------------END-------------------------
ADDRESS_IO_0 DW
?
ADDRESS_IO_1 DW
?
ADDRESS_MEM_L DW
?
ADDRESS_MEM_H DW
CODE ENDS
END
START
PUSH SUB PUSH MOV MOV
DS AX,AX AX AX,DATA DS,AX
MOV MOV INT CMP JZ MOV JMP STA1: MOV MOV MOV MOV MOV INT JNC MOV MOV INT JMP AA: MOV MOV
AH,0B1H ;读配置资源 AL,1H 1AH AH,00 STA1 DX,OFFSET DIS5 M_EXIT
18H
PCI_CS_BASE_ADDRESS_3 EQU
1CH
PCI_CS_BASE_ADDRESS_4 EQU
20H
PCI_CS_BASE_ADDRESS_5 EQU
24H
PCI_CS_EXPANSION EQU
电机的联动控制实验
电机的联动控制实验
一、实验目的
1．通过本实验，学习综合控制模拟系统设计的流程及编程技巧，初步掌握系统设计的方法和编程思路。
2．通过用PLC实现电机联动控制替代电气线路这一过程，加深对电机联动设计及运用的理解，比对实际控制程序与实际电气控制的区别。
二、预习要求
实验前阅读《机电传动控制》相关章节，熟悉电机基本电气控制电路，根据实验要求弄清楚本实验的电气控制原理，实验前按动作要求编写出相应的程序清单。
三、实验内容及动作要求
1．实验原理
在实际的生产过程中往往是几个电机一起配合使用完成对机构的操作，根据实际生产加工过程的不同，对多个电机的动作要求也不，有的控制过程需要几个电机同时动作，有的则要求几个电机启动有规定先后的顺序，或者电机之间需要互锁控制。
本实验中有两台控制电机M1、M2，其中M1可以正、反向点动调整控制，M1正向启动之后，才能启动M2，停车是M2停止了才能停止M1，其电气控制原理图如下：
2．动作分配
在实验中选取7个按扭分别对应电机M1、M2的启停及正反转控制，同时选择三个指示等代表两电机的正反转运行状态（M1的正传反转，M2的正转），
四、实验要求与实验报告
1．本实验所模拟的电机运转方式是实际生产和控制过程中运用较多较为典型的过程，在利用实验加深理解的同时，在PLC的编程过程中希望同学们在正确合理完成的基础上能够充分发挥主观能动性，大胆创新灵活多变，熟练和提高自己的编程技巧。
2．实验程序需经指导老师检查确认运行正确才能通过。
3．整理实验数据，完成实验报告的相关内容，包括实际接线原理图、PLC 的I/O分配表、控制程序及注释等。
IO控制模块实验
一、实验目的1、了解TM320LF2407A DSP的数字I/O控制模块的使用方法；2、学习使用I/O管脚控制外围设备；3、学会使用程序驱动简单外围设备。
二、实验主要仪器与设备1、PC兼容机一台。
2、ICETEK-LF2407-USB-EDU实验箱一台。
3、USB连接电缆一条。
三、实验原理1、TMS320LF2407A DSP的数字I/O控制模块介绍数字输入/输出模块是集成在TMS320LF2407A片内的外设之一，它主要对芯片的通用、双向的数字I/O（GPIO）引脚进行控制。
这些I/O引脚大多数是基本功能和一般I/O复用的引脚，数字I/O模块草用了一种灵活方法，以控制专用I/O和复用I/O引脚的功能，所有I/O和复用引脚的功能可通过9个16位控制寄存器来设置，这些寄存器可分为两类：（1）I/O口复用控制寄存器（MCRx）：用于选择I/O口作为基本功能方式或一般I/O引脚功能；（2）数据和方向控制寄存器（PxDATDIR）：当I/O口用作一般I/O引脚功能时，用数据和方向控制寄存器可控制数据和到双向I/O引脚的数据方向，这些寄存器直接和双向I/O引脚相连。
具体控制寄存器的访问地址、定义请参见有关资料。
Code Composer Studio 2.2 主要完成系统的软件开发和调试。
它提供一整套的程序编制、维护、编译、调试环境，能将汇编语言和C语言程序编译连接成COFF（公用目标文件）格式的可执行文件，并能将程序下载到目标DSP上运行调试。
2、ICETEK—LF2407—A板引出的I/O管脚及使用方法ICETEK—LF2407—A板使用了一些I/O管脚对DSP进行控制。
例如：跳线JP6连接DSP上MP/MC 管脚，在DSP复位时，DSP可读回这一管脚的设置，当管脚接高电平是，DSP采用微处理器（MP）方式工作，否则设置成微控制器（MC）方式。
ICETEK—LF2407—A板载扩展插头上将未使用的I/O 引脚接出，提供给用户连接使用。
电机与控制实验报告
一、电机与控制1、长动、点动控制电路（1）电路图：（2）工作原理：按下按钮SB2，KM线圈得电，由它控制的KM常开触点将闭合。
放开SB2按钮后，在KM2常开触点吸合的这条支路导通，形成自锁，即SB2实现了长动功能，SB1为停止按钮。
当按下按钮SB3，SB3常开触点闭合，KM线圈通电，线圈得电，它的常开触点吸合，但SB3的常闭触点在按下的时候会打开，KM的常开触点即使闭合也无法形成自锁。
要让线圈保持通电，只能一直按着SB3，即SB3按钮实现了点动功能。
（3）调试和结果：在接线时由于弄错了SB3常开和常闭的接法，改正后电路实现长动和点动的功能。
2、自动往复循环控制电路（1）电路图：（2）工作原理：当SB2按下以后，SB2常闭将断开，KM2线圈所在支路断电，而KM1线圈会吸合它的常开触点，形成自锁，保持电机的运转。
直到到达限位开关SQ2的位置，SQ2打开的瞬间，KM1线圈失电，不再向前运动，同时，与之相连的SQ2常开开关闭合会使得KM2线圈得电，电机会逆转。
当达到限位开关SQ1的位置，SQ1打开的瞬间，KM2线圈失电，不再向前运动，同时，与之相连的SQ1常开开关闭合会使得KM1线圈得电，电机会反转。
（3）调试和结果：这个电路比较简单，两个人一起连，没有出错。
3、顺启逆停（1）电路图：（2）工作原理：SB1按钮按下以后，KM1线圈得电，电机1开始转动，它的常开触点闭合形成了自锁，并且使得时间继电器KT1的线圈得电，时间继电器KT1的设置时间到了以后，它所控制的常开触点将闭合，会使得KM2线圈得电，电机1开始转动，这样就完成了SB1按钮控制的电机1先转，过一段时间电机2再转的功能。
SB2按钮按下以后，KV线圈得电，它的常开触点吸合，使得KV线圈得电并自锁，它的常闭触点断开，使得KM2线圈断电，电机2停转，使得时间继电器KT2线圈得电。
当时间继电器KT2设置的延时时间到了以后，KT2线圈控制的常开触点打开，KM1线圈失电，电机1停转。
I O口控制实验
单片机实验报告实验名称：I/O口控制姓名：学号：班级：时间：南京理工大学紫金学院电光系一、实验目的1、学习I/O口的使用；2、学习延时子程序的编写和使用；3、掌握单片机编程器使用和芯片烧写方法。
二、实验原理1、灯闪烁实验（1）在P1.0端口上接一个发光二极管L1，使L1在不停地一亮一灭，一亮一灭的时间间隔为0.2秒。
电路原理图如图（2）程序设计流程图2、广告流水灯实验（1）做单一灯的左移右移，硬件电路如图，八个发光二极管L1—L8分别接在单片机的P1.0—P1.7接口上，输出“0”时，发光二极管亮，开始时P1.0→P1.1→P1.2→P1.3→…→P1.7→P1.6→…→P1.0亮，重复循环。
（2）程序设计流程图开始P1口赋初值延时1秒P1口的各位灯依次从右向左闪烁是延时1秒P1口的各位灯依次从左向右闪烁3、模拟开关实验（1）监视开关K1（接在P3.0端口上），用发光二极管L1（接在单片机P1.0端口上）显示开关状态，如果开关合上，L1亮，开关打开，L1熄灭。
如图所示。
（2）程序设计流程图三、实验内容1、灯闪烁利用单片机的I/O引脚控制一发光二极管，实现闪烁效果。
2、广告流水灯利用单片机的任一组I/O引脚控制八个发光二极管，实现广告流水灯效果。
3、模拟开关读取单片机的I/O引脚状态来控制发光二极管，引脚状态由外部开关控制。
四、小结与体会通过实验，了解了MCS-51单片机中定时器/计数器的基本结构、工作原理和工作方式，掌握工作在定时器和计数器两种方式下的编程方法。
由于定时器和计数器在不同的工作方式下有不同的性质，因此学会选取恰当的工作方式十分重要。
（注：专业文档是经验性极强的领域，无法思考和涵盖全面，素材和资料部分来自网络，供参考。
可复制、编制，期待你的好评与关注）。
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。
电机控制实验报告分析(3篇)
第1篇一、实验背景电机控制技术在现代工业和日常生活中扮演着重要角色，其性能直接影响着设备的运行效率和稳定性。
为了更好地理解和掌握电机控制技术，我们进行了一系列电机控制实验。
本报告将对实验过程、结果及分析进行详细阐述。
二、实验目的1. 熟悉电机控制系统的基本组成和原理；2. 掌握电机控制实验的操作步骤和注意事项；3. 分析实验数据，验证电机控制理论；4. 提高实际操作能力和故障排除能力。
三、实验内容1. 电机控制实验平台搭建实验平台主要包括电机、控制器、传感器、电源等设备。
实验过程中，我们需要根据实验要求，正确连接各设备，确保实验顺利进行。
2. 电机调速实验通过调整PWM信号的占空比，实现对电机转速的调节。
实验中，我们测试了不同占空比下电机的转速，并记录实验数据。
3. 电机转向控制实验通过改变PWM信号的极性，实现对电机转向的控制。
实验中，我们测试了不同极性下电机的转向，并记录实验数据。
4. 电机制动实验通过调整PWM信号的占空比和极性，实现对电机制动的控制。
实验中，我们测试了不同制动条件下电机的制动效果，并记录实验数据。
四、实验结果与分析1. 电机调速实验结果分析实验结果显示，随着PWM占空比的增大，电机转速逐渐提高。
当占空比为100%时，电机达到最大转速。
实验数据与理论分析基本一致。
2. 电机转向控制实验结果分析实验结果显示，通过改变PWM信号的极性，可以实现对电机转向的控制。
当PWM信号极性为正时，电机正转；当PWM信号极性为负时，电机反转。
实验数据与理论分析相符。
3. 电机制动实验结果分析实验结果显示，通过调整PWM信号的占空比和极性，可以实现对电机制动的控制。
当PWM信号占空比为0时，电机完全制动；当占空比逐渐增大时，电机制动效果逐渐减弱。
实验数据与理论分析基本一致。
五、实验结论1. 电机控制实验平台搭建成功，能够满足实验要求；2. 电机调速、转向和制动实验均取得了良好的效果，验证了电机控制理论；3. 通过实验，提高了实际操作能力和故障排除能力。
控制电机实验指导书讲解
《控制电机》课程实验指导书说明：1.图片及表暂不编号；2.实验报告格式：实验名称实验目的实验原理实验内容结论。
3.实验前应进行预习，写出预习报告，编写好程序代码。
预习报告可按实验报告格式书写。
4.不做预习或无预习报告者，禁止进入实验室实验。
实验目录：3.直流电动机PWM控制Protues仿真24.力矩式自整角机实验15. 控制式自整角机参数的测定6. 正余弦旋转变压器实验7. 直流无刷电机实验8. 直线电机实验实验三、直流电动机PWM控制Protues仿真2一.实验目的：1.学习驱动芯片L298特性，并对直流电动机进行PWM控制。
二.实验属性及设备：验证性实验，使用电脑及相关专业软件。
三.实验原理：1.本实验L298芯片对直流电动机进行PWM控制。
L298是SGS公司的产品，恒压恒流桥式2A驱动芯片。
可以驱动两个直流电动机，也可用于步进电动机的驱动。
其输出电压最高可达50V，可以直接通过电源来调节输出电压；也可直接用单片机的IO口提供信号。
电路简单，使用比较方便。
L298外形及管脚如图1，proteus仿真模型如图2。
图1：L298外形及管脚图图2：L298仿真模型L298N可接受标准TTL逻辑电平信号，9管脚接4.5～7 V电压。
4脚VS接电源电压，VS电压范围为＋2.5～46 V。
输出电流可达2.5 A，可驱动电感性负载。
1脚和15脚下管的发射极分别单独引出以便接入电流采样电阻，形成电流传感信号。
L298可驱动2个直流电动机，OUT1，OUT2以及OUT3，OUT4之间可分别接直流电动机，本实验装置我们选用驱动一台电动机。
5，7，10，12脚接输入控制电平，控制电机的正反转。
EnA，EnB接控制使能端，控制电机的停转。
表1是L298N功能逻辑图。
In3，In4当EnA 为高电平，输入电平为一高一低，电机正或反转。
同为低电平电机停止，同为高电平电机刹停。
2.PWM波生成方法与上一实验方法相同。
直流电机控制实验
八、参考资料
《S3C2410实验实验手册》
《嵌入式系统开发与实验教程》
附录：
#include "config.h"
#include "main.h"
//功能测试选择数组
char select_test[][50] =
break;
}
default: break;
}
}
return 0;
}
软件：Windows98/XP/2000系统，ADS 1.2集成开发环境，超级终端程序，JTAG仿真器
五、实验步骤
1.安装Wiggler JTAG仿真器并打开；
2.运行超级终端，新建一个连接；
3.启动ADS 1.2，建立工程，在src组中的main.c中编写主程序代码；
4.选用DebugRel生成目标，编译链接工程，选择【Debug】，进行JTAG仿真；
4.步进电机是一种将电脉转化为角位移的数据控制电机，即给它一个脉冲信号，它就按设定的方向转动一个固定的角度。用户可以通过设置脉冲的个数来控制角位移量，从而实现准确的定位操作；另外，通过控制脉冲频率来控制电机转动速度和加速度，从而实现调速的目的。当然，对于步进电机各组绕组（即内部线圈）的控制脉冲要有一定的顺序，否则电机无法正常旋转。
{
"\n\n Please input 1~4 to select test:\n",
"1 LED_DispNume\n",
"2 Addsubmuldiv_Test\n",
"3 Dateweektime_Display\n",
机电控制技术实验报告
《机电控制技术》实验指导书机械手动作的模拟在机械手动作的模拟实验区完成本实验。
一、实验目的用数据移位指令来实现机械手动作的模拟。
二、实验说明机械结构和控制要求图中为一个将工件由A处传送到B处的机械手，上升/下降和左移/右移的执行用双线圈二位电磁阀推动气缸完成。
当某个电磁阀线圈通电，就一直保持现有的机械动作，例如一旦下降的电磁阀线圈通电，机械手下降，即使线圈再断电，仍保持现有的下降动作状态，直到相反方向的线圈通电为止。
另外，夹紧/放松由单线圈二位电磁阀推动气缸完成，线圈通电执行夹紧动作，线圈断电时执行放松动作。
设备装有上、下限位和左、右限位开关，限位开关用钮子开关来模拟，所以在实验中应为点动。
电磁阀和原位指示灯用发光二极管来模拟。
本实验的起始状态应为原位（即SQ2与SQ4为ON，启动后马上打到OFF）。
它的工作过程如图所示，有八个动作，即为：原位下降夹紧上升右移左移上升放松三、实验面板图：四、实验步骤1、输入输出接线输入：SB1、SB2分别接主机的输入点X0、X5；SQ1、SQ2、SQ3、SQ4分别接主机的输入点X1、X2、X3、X4。
输出：YV1、YV2、YV3、YV4、YV5、HL分别接主机的输出点Y0、Y1、Y2、Y3、Y4。
主机模块的COM接主机模块输入端的COM和输出端的COM1、COM2、COM3、COM4、COM5；主机模块的24+、COM分别接在实验单元的V+、COM。
2、打开主机电源将程序下载到主机中3、启动并运行程序观察实验现象五、编制梯形图并写出实验程序工作过程分析实验三相鼠笼式异步电动机的点动控制和自锁控制在电机自动控制实验区完成本实验。
一、实验目的PLC编程控制电机作点动和自锁控制二、实验说明1、点动控制启动：按启动按钮SB1，X000的动合触点闭合，Y3线圈得电，即接触器KM4的线圈得电；同时辅助继电器M0线圈得电，M0动合触点闭合，定时器线圈T1得电，当起动时间累计达0.1秒时，Y0线圈得电，即接触器KM1的线圈得电，电动机作星形连接起动；每按动SB1一次，电机运转一次。
电机控制实验报告
电机控制实验报告电机控制实验报告引言电机控制是现代工业中不可或缺的一项技术。
通过对电机的控制，我们能够实现对机械系统的精确控制，提高生产效率和产品质量。
本实验旨在通过对电机控制的学习和实践，探索电机控制的原理和方法。
一、实验目的本实验的目的是研究电机的速度和位置控制方法，掌握闭环控制的基本原理和实现方式。
通过实验，我们将学习到如何设计和调节控制系统的参数，以实现对电机的稳定控制。
二、实验装置和原理我们使用的实验装置是一台直流电机，该电机通过电源供电，并通过电机驱动器控制电机的转速和方向。
电机驱动器是一个闭环控制系统，它接收来自速度传感器和位置传感器的反馈信号，并根据设定值和反馈信号之间的差异来调节电机的输出。
三、实验步骤1. 设定电机的转速和位置设定值。
2. 将电机驱动器的参数调整到合适的范围，以确保控制系统的稳定性。
3. 启动电机，并观察电机的运行情况。
4. 根据实际情况，调整控制系统的参数，使电机的运行更加稳定。
5. 记录实验数据，并进行分析和总结。
四、实验结果分析通过实验，我们得到了电机的转速和位置的实际值，并与设定值进行了比较。
根据实验数据，我们可以分析控制系统的性能和稳定性。
在实验过程中，我们发现控制系统的参数对电机的运行有重要影响。
如果控制系统的参数设置不当，可能会导致电机无法达到设定值，甚至出现振荡或失控的情况。
因此，调节控制系统的参数是实现稳定控制的关键。
另外，我们还观察到电机的负载对控制系统的影响。
当电机承受较大负载时，控制系统需要更快地响应，以保持电机的稳定运行。
因此，在实际应用中，我们需要根据电机的负载情况来调整控制系统的参数，以实现最佳的控制效果。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了电机控制的原理和方法。
我们学习到了闭环控制的基本概念和实现方式，并通过实验验证了控制系统的性能和稳定性。
同时，我们还掌握了调节控制系统参数的方法，以实现对电机的精确控制。
电机控制技术在现代工业中具有广泛的应用前景。
《机电控制技术》实验报告
《机电控制技术》实验报告詹如平机制124班5901112154一、实验特点本实验指导分为验证性基础实验和综合性实验，涉及到程序设计与调试实验。
基础实验包括PLC面板结构认识、编程器的使用练习、常用指令的使用练习。
综合性实验包括十字路口交通信号灯自动控制设计、多级传送控制系统设计和PLC自动控制的程序设计与调试。
鉴于实验设备不能到位，因此，主要开设验证性基础实验，通过实验进一步加深对PLC各种指令功能的理解。
程序设计与调试实验包括编写程序、PLC的电源及I/O接线、上机调试程序等技能和技巧的训练，为今后从事PLC控制系统的设计打下良好的基础。
二、实验设备OMRON C28P和CQM1H可编程控制器、PRO15编程器、输入开关实验板。
三、实验内容1．PLC认识实验2．常用指令练习3．三相异步电动机的PLC控制4．交通信号灯的PLC控制设计四、实验注意事项1．事先预习相关实验内容，编制好实验程序。
2．在实验教师指导下按规程进行相关操作。
3．注意观察实验过程和结果，并写出实验报告。
实验一、PLC认识实验一、实验目的熟悉PLC主机的结构，熟悉编程器的功能及使用方法。
二、预习要求(1)复习相关参考书中OMRON PLC的面板结构。
(2)仔细阅读课文中编程器的组成和主要操作；预习实验内容及要求。
三、实验内容和步骤(1)熟悉主机和编程器的结构了解主机面板各组成部分的功能及各端子、端口与外部电路的连接方法。
了解编程器与主机的连接方法及面板各组成部分的功能。
答：OMRON C28Pa、结构：整体式；b、CPU模块号：C28P-CDR-AE；①电源电压：100～240 V AC；②输入电压：24VDC；③输出器件：继电器；c、内存区结构：d、专用内部辅助继电器：1808：备份电池电压低时为“ON”；1809：扫描周期大于100ms时为“ON”；1810：高速计数器指令的硬件复位；1811、1812、1814：常“OFF”；1813：常“ON”；1815：当PLC开始运行时，“ON”一个扫描周期；1900：产生0.1S时钟脉冲；1901：产生0.2S时钟脉冲；1902：产生1S时钟脉冲；1903：BCD码指令中操作数大于9999时为“ON”；1904：进位标志；1905～1907：执行CMP指令时，大于、等于、小于标志。
微机原理实验小直流电机转速控制及测速实验
《微机综合实践》实验报告选题：小直流电机转速控制及测速实验程序语言：C/C++姓名：同组伙伴：班级：学号：实验环节任务和要求：实验七——小直流电机转速控制及测速实验，要求使用8253，8255芯片组成连接电路，实现对小直流电机转速的控制及转速的测量的功能。
利用开关K0—K6进行转速的设定，经过可编程并行接口芯片8253进行芯片的读写，通过可编程计数器8253进行转速的设定（改变转速和占空比）和转速的计数。
连接好电路以后，采用C语言或C++进行编程，使整个电路可以实现所要求的功能，包括硬件的检测，芯片的初始化，转速的控制以及小直流电机转速的测量等。
实验原理：小直流电机的转速是由输出脉冲的占空比（PWM: Pulse width modulation ）来决定的，正向占空比越大转速越快，反之越慢。
8253是一个三通道16比特的可编程定时计数器，他的最高计数频率可达2MHz，主要包括三个计数器通道，一个控制寄存器，数据总线缓冲器及读/写逻辑电路。
8253共有六种不同的工作方式，在不同的方式下，计数过程的启动方式、out端的输出波形都不一样。
本实验采用的是方式0和方式3。
其中方式0为软件启动不自动重复计数的方式，该方式在第一个写信号WR有效时向计数器写入控制字CW，之后其输出端OUT就变低电平，在第二个WR有效时装入计数初值，然后经过一个CLK信号的上升沿和下降沿，初值进入计数器。
当计数减到零——计数结束后，OUT输出变为高电平。
8253的方式3是方波发生器，在这个方式下，计时器既可以用软件启动，也可以用硬件启动。
方式3也可以自动重复计数。
只是计数到N/2时，OUT变为低，再接着计数到0时，OUT又变为高，并开始新一轮计数。
试验中利用方式3产生一定频率的方波信号，并且将方波信号作为基准信号与另一信号相比较，进行转速的测量。
而另一个计数器采用方式0进行计数操作，并与方波信号相比较，从而得到小直流电机的真正转速。
电动机控制实验
实验一、电动机直接起动控制线路一、实验目的：1、了解三相异步电动机的直接起动控制电路的构成。
2、练习三相异步电动机控制电路的连接。
3、熟悉三机异步电动机直接起动的方法、实现点动和长动的相应措施。
4、学会各种简单故障的判断和处理。
二、实验器材1、三相异步电动机 1台2、热继电器 1个3、按钮 3个4、三相刀开关 1个5、交流接触器 1个6、熔断器 5个7、工具箱 1个三、实验内容1、电动机的直接起动和停止控制：自行设计电路，画于实验报告图1—1处，并按一定规则编号，根据主电路、控制电路中各点的编号用导线按照先连接串联电路、后连接并联电路的顺序连接电路。
在每个接点上，接线尽量不超过两根，以保证接线牢固可靠。
2、电动机的点动控制：拆去图1—1控制电路中自锁触点的连接线，再按起动按钮，实现点动控制。
3、电动机的既能点动又能长动的控制：主电路不变，控制电路改接成既能点动又能长动的控制电路,将图画于实验报告图1—2处。
按SB2 ,由KM 自锁，电动机长动；按SB1,电动机停止。
按下SB3，电动机起动；松开则停止，即为点动。
实现了既能点动又能长动的控制。
4、模拟电源突然切断后，电动机的失压保护：在电动机运行时，断开刀开关模拟电源突然断电。
稍后合上刀开关恢复供电，这时，若不按起动按钮，电动机将不会自行起动。
四、实验参考电路下图可作为本实验的主电路和控制电路的参考电路，（a）图是点动控制电路；(b)图是用小开关SA实现的既能点动也可长动的控制电路。
五、注意事项：1、不允许带电接、拆线。
合闸后，不要用手触摸裸露的接线端。
2、线路连接完毕，请指导教师检查后才能合闸通电。
3、任何人不允许用手触摸电动机的旋转部分。
六、思考题：1、电动机直接起动和停止控制电路是否一次成功，出现了什么故障，如何排除的？2、为什么凡是用按钮和接触器一起控制电动机起动运行的电路，都有失压保护作用，根据是什么？实验二、电动机可逆旋转控制线路一、实验目的：1、学习三相异步电动机的可逆旋转控制电路的连接和操作。
实验七 IO接口控制实验——电机控制实验
图 7-4 GPIO64～95 置位控制寄存器 GPSR2
图 7-5 GPIO64～95 清零控制寄存器 GPCR2 2、程序实现分析 （1）、寄存器结构体定义
#define GPIO_81 #define GPIO_82
( 1u << 17 ) ( 1u << 18 )
#define GPIO_83
unsigned int GPSR_y; // 0x40E0001C
unsigned int GPSR_z; // 0x40E00020
unsigned int GPCR_x; // 0x40E00024 Pin Output Clear Registers
unsigned int GPCR_y; // 0x40E00028
//用于直流电机
#define GPIO_81_PullLow() v_pGPIOReg->GPCR_z|=GPIO_81 #define GPIO_82_PullHigh() v_pGPIOReg->GPSR_z|=GPIO_82 //用于直流电机
#define GPIO_82_PullLow() v_pGPIOReg->GPCR_z|=GPIO_82 #define GPIO_83_PullHigh() v_pGPIOReg->GPSR_z|=GPIO_83 //用于产生步进电机脉冲
GPIO_REGS
retvalue=VirtualCopy((PVOID)v_pGPIOReg,(PVOID)(GPIO_BASE_U_VIRTUAL>>8),0x 1000,PAGE_READWRITE|PAGE_NOCACHE|PAGE_PHYSICAL);
if(!retvalue) { VirtualFree((PVOID)v_pGPIOReg, 0, MEM_RELEASE); v_pGPIOReg = NULL; MessageBox(TEXT("VirtualCopy() failed!\r\n"),NULL,MB_OK); return FALSE;
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unsigned int GAFR0_y; // 0x40E0005C
unsigned int GAFR1_y; // 0x40E00060
unsigned int GAFR0_z; // 0x40E00064
unsigned int GAFR1_z; // 0x40E00068
} GPIO_REGS, *PGPIO_REGS （2）、GPIO 控制的宏定义 #define GPIO_81_PullHigh() v_pGPIOReg->GPSR_z|=GPIO_81
} else {
//set GPIO pin direction v_pGPIOReg->GPDR_z |= GPIO_81; v_pGPIOReg->GPDR_z |= GPIO_82; v_pGPIOReg->GPDR_z |= GPIO_83; v_pGPIOReg->GPDR_z |= GPIO_84; v_pGPIOReg->GPDR_y |=GPIO_53;
GPIO_53_PullLot;g_ZLDJPositive)
GPIO_84_PullLow(); else
GPIO_84_PullHigh(); while(pDlg->g_uPWMRunTimes) {
if(pDlg->g_uPWMRunTimes!=0xFFFFFFFF) pDlg->g_uPWMRunTimes--;
//用于直流电机
#define GPIO_81_PullLow() v_pGPIOReg->GPCR_z|=GPIO_81 #define GPIO_82_PullHigh() v_pGPIOReg->GPSR_z|=GPIO_82 //用于直流电机
#define GPIO_82_PullLow() v_pGPIOReg->GPCR_z|=GPIO_82 #define GPIO_83_PullHigh() v_pGPIOReg->GPSR_z|=GPIO_83 //用于产生步进电机脉冲
unsigned int GPSR_y; // 0x40E0001C
unsigned int GPSR_z; // 0x40E00020
unsigned int GPCR_x; // 0x40E00024 Pin Output Clear Registers
unsigned int GPCR_y; // 0x40E00028
图 7-1 步进电机接口控制电路
1
图 7-2 UCN4202 输出时序图 1.2 直流电机接口控制电路
XSBase270 的步进电机控制电路如图 7-3 所示，Q7、Q8、Q9、Q10 组成双稳态电路， 当 GPIO82 为逻辑低电平、GPIO82 逻辑高电平时，Q7、Q10 导通，Q8、Q9 截止，直流电 机的端口 1 为高，端口 2 为低，直流电机顺时针旋转；当 GPIO81 为逻辑低电平、GPIO81 逻辑高电平时，Q8、Q9 导通，Q7、Q10 截止，直流电机的端口 2 为高，端口 1 为低，直流 电机逆时针旋转；当 GPIO81、GPIO8 都为高电平时，Q7、Q8、Q9、Q10 全部截止，电机 停止运转。当 GPIO81、GPIO8 都为低电平时，双稳态电路进入随机状态。
图 7-3 直流电机接口控制电路 1.3 PXA270 通用寄存器 GPIO 的控制
2
PXA270 提供 121 个复用功能的通用 IO 口（GPIO），每个 GPIO 可以通过编程使其成为输 入、输出或双向 IO，PXA270 通过 GPIO 控制寄存器对 GPIO 口进行控制，主要包括 GPIO 状态 的寄存器 GPLRx（x＝0～3）、GPIO 置位寄存器 GPSRx（x＝0～3）、GPIO 清零寄存器 GPCRx（x ＝0～3）、设置 GPIO 方向的控制寄存器 GPDRx（x＝0～3）、转换 GPIO 输入/输出功能的控制 寄存器 GPFRx（x＝0～3）等（具体参考 PXA270 微处理器用户资料）。
【实验原理】
1、硬件接口 电路分析 1.1 步进电机控制接口：
XSBase270 的步进电机控制电路如图 7-1 所示，UCN4202 为四相步进电机控制器，其 控制逻辑如图 7-2 所示，在 XSBase270 目标板的步进电机控制电路中，步进电机的方向控 制信号和步进输入信号分别由 CPU 的通用 IO 口 GPIO84 和 GPIO83 控制，当方向控制信号 为逻辑低电平时，步进电机旋转输出相位时序为 A-B-C-D，当方向控制信号为逻辑高电平时， 步进电机旋转输出相位时序为 A-D-C-B；步进电机的步进输入时序由 GPIO83 控制，相应的 输入逻辑如图 7-2 所示；UCN4202 输出使能信号由 PXA270 微处理器的 GPIO53 控制，低电 平有效。
#define GPIO_83_PullLow() v_pGPIOReg->GPCR_z|=GPIO_83 #define GPIO_84_PullHigh() v_pGPIOReg->GPSR_z|=GPIO_84 //用于控制步进电机方向
#define GPIO_84_PullLow() v_pGPIOReg->GPCR_z|=GPIO_84
图 7-4 GPIO64～95 置位控制寄存器 GPSR2
图 7-5 GPIO64～95 清零控制寄存器 GPCR2 2、程序实现分析 （1）、寄存器结构体定义
#define GPIO_81 #define GPIO_82
( 1u << 17 ) ( 1u << 18 )
#define GPIO_83
unsigned int GEDR_y; // 0x40E0004C
unsigned int GEDR_z; // 0x40E00050
unsigned int GAFR0_x; // 0x40E00054 Alternate Function Registers
unsigned int GAFR1_x; // 0x40E00058
( 1u << 19 ) //0x00080000
#define GPIO_84 #define GPIO_53
( 1u << 20 ) //0x00100000 ( 1u << 21 )
3
#define GPIO_BASE_U_VIRTUAL 0x40E00000 // GPIO Virtual Base address
GPIO_REGS
retvalue=VirtualCopy((PVOID)v_pGPIOReg,(PVOID)(GPIO_BASE_U_VIRTUAL>>8),0x 1000,PAGE_READWRITE|PAGE_NOCACHE|PAGE_PHYSICAL);
if(!retvalue) { VirtualFree((PVOID)v_pGPIOReg, 0, MEM_RELEASE); v_pGPIOReg = NULL; MessageBox(TEXT("VirtualCopy() failed!\r\n"),NULL,MB_OK); return FALSE;
本实验中主要涉及到对 GPIO 输入/输出方向、置位、清零等控制寄存器的操作。现以对 GPIO进行置位和清零进行操作为例介绍对控制寄存器进行操作的方法。图 7-4 为对GPIO64～ 95 进行置位的控制寄存器 GPSR2，当将置位的控制寄存器某一位（如 PS82）位置 1 时，相 应的通用 IO 引脚（GPIO82）输出高电平，将其置位低电平，对应的通用 IO 口（GPIO82）电 平无效。同样，如果想将通用 IO 引脚口（如 GPIO82）输出低电平，则应将清零控制寄存器 GPCRx(x=0～3)的相应位置 1（如将 PC82 位置 1），图 7-4 为 GPIO64～95 清零控制寄存器 GPCR2。
// GPIO definition start
typedef struct {
unsigned int GPLR_x; // 0x40E00000 Pin Level Registers
unsigned int GPLR_y; // 0x40E00004
unsigned int GPLR_z; // 0x40E00008
unsigned int GPCR_z; // 0x40E0002C
unsigned int GRER_x; // 0x40E00030 Rising Edge Detect Enable Registers
unsigned int GRER_y; // 0x40E00034
unsigned int GRER_z; // 0x40E00038
5
DWORD WINAPI CMotorDlg::StepMotorThread(LPVOID lpParam) //步进电机驱动 { CMotorDlg *pDlg=(CMotorDlg*)lpParam;
CWait waitTime; while(1) { if(WaitForSingleObject(pDlg->g_hPWMOpenEvent, INFINITE) == WAIT_OBJECT_0) {
unsigned int GFER_x; // 0x40E0003C Falling Edge Detect Enable Registers
unsigned int GFER_y; // 0x40E00040
unsigned int GFER_z; // 0x40E00044
unsigned int GEDR_x; // 0x40E00048 Edge Detect Status Registers
4
{ int retvalue; retvalue=0; if(!v_pGPIOReg){ if(!(v_pGPIOReg=(volatile