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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于懸掛運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的教學(xué)實(shí)踐平臺(tái)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 基于懸掛運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的教學(xué)平臺(tái)是以計(jì)算機(jī)（PC）實(shí)現(xiàn)控制算法的運(yùn)算，以AT89C51單片機(jī)為控制核心，接收計(jì)算機(jī)（PC）所得數(shù)據(jù)并控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)懸掛筆繪圖。
- 詳細(xì)介紹：
- 基于懸掛運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的教學(xué)平臺(tái)是以計(jì)算機(jī)（PC）實(shí)現(xiàn)控制算法的運(yùn)算，以AT89C51單片機(jī)為控制核心，接收計(jì)算機(jī)（PC）所得數(shù)據(jù)并控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)懸掛筆繪圖。 根據(jù)選題要求，單片機(jī)控制兩個(gè)步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方式與旋轉(zhuǎn)角度，使電機(jī)通過(guò)穿過(guò)滑輪的吊繩帶動(dòng)繪圖筆在繪圖板（100cm*80cm）上移動(dòng)，從而繪制出相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)軌跡。繪圖筆在繪圖板上的位置坐標(biāo)由吊繩的長(zhǎng)度來(lái)確定，且由計(jì)算機(jī)（pc）將它模擬出來(lái)。 具體操作步驟：①在請(qǐng)打開(kāi)串口的下拉菜單中選擇需要打開(kāi)的串口號(hào)，讓打開(kāi)成功后將會(huì)顯示串口打開(kāi)成功的字樣。 ②單擊通信測(cè)試按鈕，如果和單片機(jī)已經(jīng)連接上，那么單擊之后會(huì)顯示通信成功的字樣，若連接出現(xiàn)問(wèn)題，則顯示通信失敗。 ③ 通信測(cè)試成功后，右下方的延時(shí)設(shè)定按鈕將會(huì)變成有效狀態(tài)，單擊設(shè)定后其上方的四個(gè)手動(dòng)按鈕和畫圖按鈕將會(huì)變成有效。 ④選擇需要畫的曲線類型，單擊后輸入相應(yīng)的曲線參數(shù)再單擊畫圖按鈕便可畫圖。期間可以單擊暫停按鈕進(jìn)行暫停。
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 本設(shè)計(jì)主要在教學(xué)中為學(xué)生提供可以自己編程開(kāi)發(fā)的數(shù)控平臺(tái)。結(jié)合懸掛運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)并基于PC機(jī)的數(shù)據(jù)處理與通信功能。利用Windows操作系統(tǒng)的方便簡(jiǎn)潔界面，通過(guò)編程得到目標(biāo)數(shù)據(jù)；利用PC機(jī)串行通信將所得目標(biāo)數(shù)據(jù)發(fā)送至以單片機(jī)為控制器的步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)圖形的繪制。作品通過(guò)軟件編程實(shí)現(xiàn)高精確算法，降低了成本。作品設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，操作方便。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 本作品充分結(jié)合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、通信等技術(shù)優(yōu)勢(shì)。與現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床（系統(tǒng)）相比，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本極低、利用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)兩條吊繩帶動(dòng)畫筆實(shí)現(xiàn)需要的圖形的繪制。利用Windows操作系統(tǒng)的方便簡(jiǎn)潔界面操作，通過(guò)軟件編程實(shí)現(xiàn)高精確算法并得到目標(biāo)數(shù)據(jù)。其突出特點(diǎn)是在極低成本的數(shù)控平臺(tái)上仿真數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)行。參考文獻(xiàn)：[1] Delphi開(kāi)發(fā)技術(shù)大全 梁水, 李方超, 賽奎春編著 [2] 單片機(jī)原理與應(yīng)用 張毅剛著
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無(wú)
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 沒(méi)有確定。
作品可展示的形式
- 現(xiàn)場(chǎng)演示
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 本作品適用于教學(xué)演示，教學(xué)實(shí)驗(yàn)以及學(xué)生自主工程實(shí)踐訓(xùn)練等方面。作為學(xué)生的拓展性學(xué)習(xí)和實(shí)踐工具，在高校以及中學(xué)都極具推廣價(jià)值。以1套0.7萬(wàn)元（包括計(jì)算機(jī)在內(nèi)）銷售的話，如果在具有工科的高校、職業(yè)技術(shù)學(xué)院、技校等推廣，市場(chǎng)份額應(yīng)該2000萬(wàn)元以上。
同類課題研究水平概述
- 本設(shè)計(jì)是以懸掛運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)為平臺(tái)，用計(jì)算機(jī)（PC）實(shí)現(xiàn)控制算法的運(yùn)算和模擬系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)軌跡的仿真，以AT89C51單片機(jī)為控制核心，接收計(jì)算機(jī)（PC）所得數(shù)據(jù)和控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)基本繪圖和顯示功能。目前，國(guó)內(nèi)做的懸掛運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)絕大多數(shù)是用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)計(jì)算，系統(tǒng)擴(kuò)展性差，修改不方便，很難用做通用的教學(xué)實(shí)踐實(shí)訓(xùn)平臺(tái)；另外，真正的數(shù)控系統(tǒng)由于價(jià)格昂貴很難在學(xué)校大面積推廣。
