步进电机遥控示教仪制造技术

一种步进电机遥控示教仪，其特征在于：它是一透明的箱体，箱体内设有Ｘ向步进电机和Ｙ向步进电机，Ｘ向步进电机轴与遥控鼠标器的Ｘ向码盘轮同轴连接，Ｙ向步进电机轴与遥控鼠标器的Ｙ向码盘轮同轴连接；Ｘ向步进电机轴上端连接Ｘ向步进指示盘；Ｙ向步进电机轴上端连接Ｙ向步进指示盘；遥控鼠标器左键和右键的微动开关分别与单片微机的控制信号线连接，遥控鼠标器的双轮连接到箱体面板的按键区。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种步进电机教学仪器，特别是含单片微机控制并具有遥控电脑绘图功能的双步进电机二维图形X-Y轨迹的步进电机遥控示教仪，属教学仪器

技术介绍
步进电机在数控机床、精密仪器、智能仪表中得到广泛应用，在具有高科技含量的机器人技术中，机器人的每个动作关节都离不开步进电机。学好步进电机知识及掌握用步进电机实现智能控制成为大专院校相关专业的重要教学内容。但长期以来在进行步进电机实验教学时一直存在如下不足之处1.在单片微机、微机接口等相关课程的实验教学中，通常仅限于一维的单个步进电机转速实验。2.在自行设计开发的单片机控制的二维步进电机实验中，分析输出轨迹图形需要X-Y图形打印机，由于此类打印机价格较贵，在尚不具备这类打印机的情况下进行实验时，只能通过几只LED(发光二级管)的亮或灭来观察步进过程的“0”或“1”脉冲，非常抽象。3.现在尚无一种既能显示步进电机X-Y每步动作，同时又能在电脑屏幕上绘制相应动作轨迹图形的仪器。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术的不足之处，而提供一种形象、直观的具有遥控电脑绘图功能的示教仪器。将其放在实验台上或挂在黑板前进行教学，清晰、醒目、逼真，学生可在观察X-Y步进电机每步动作的同时，(通过遥控)在授课电脑屏幕(及投影大屏幕)上观察到其动作轨迹图形，还可将电脑屏幕上绘制图形打印输出，是既提高了教学效果，又节省了设备开支的步进电机遥控示教仪。本技术的目的是这样实现的一种步进电机遥控示教仪，其结构要点是它是一透明的有机玻璃箱体，箱体内设有X向步进电机和Y向步进电机，X向步进电机轴与4D遥控鼠标器的X向码盘轮同轴连接，Y向步进电机轴与4D遥控鼠标器的Y向码盘轮同轴连接；X向步进电机轴上端连接X向步进指示盘；Y向步进电机轴上端连接Y向步进指示盘。遥控鼠标器左右键的微动开关分别与单片微机的控制信号线连接，遥控鼠标器的双轮连接到箱体面板的按键区。所述的每个步进指示盘的外圆边刻有顺时针0-360°的刻度值，每个刻度格为0.25°；顺时针刻度值的内侧刻有逆时针0-360°的刻度值，每个刻度格为0.25°；每个步进指示盘均设有一个步进角度指针。箱体上设有红外线发射管，且每个红外线发射管均可扭动改变方向。双步进电机接收到单片微机等控制信号，使X向、Y向步进电机动作，X向步进电机轴与改进4D遥控鼠标器的X向码盘轮同轴连接，Y向步进电机轴与改进4D遥控鼠标器的Y向码盘轮同轴连接，即以步进电机轴带动4D遥控鼠标器码盘轮的旋转代替了原来橡胶球摩擦带动4D遥控鼠标器的码盘轮的旋转。两个码盘轮的形状与齿轮相似，分别位于4D遥控鼠标器内部X向、Y向脉冲采集电路部分的光电发射管与光电接收管之间，码盘轮每转动一个相邻齿便遮挡一次光电发射管的光线，同时光电接收管产生一个脉冲信号。这样，步进电机每转动一步，带动4D遥控鼠标器的码盘轮旋转一个齿，即实现了以步进电机控制来移动鼠标的方向。步进电机控制的4D遥控鼠标器信号通过红外线发射管传送给安装在授课电脑上的红外线接收器。将4D遥控鼠标器右键的微动开关信号引出，由单片机等控制，实现4D遥控鼠标器右键功能。将4D遥控鼠标器左键的微动开关信号引出，由单片机等控制，实现4D遥控鼠标器左键功能并实现绘图时的落笔/提笔控制功能(同时仍然保留着4D遥控鼠标器左、右键及双轮的手动功能)。通过单片微机等控制，在电脑Win98(支持Win95以上)附件的“画图”界面中用画笔可绘制预先编好的图形。本技术与现有技术相比有如下优点1.可进行单片微机等控制的双步进电机实验(通常仅为单一步进电机转速实验)。2.既能显示步进电机X-Y每步动作，同时又能在电脑屏幕上绘制相应动作轨迹图形，提高了教学效果。3.可将电脑屏幕上绘制图的形打印输出(替代小型X-Y图形打印机)，节省了设备开支。4.具有可演示多种图形的图形库。5.红外线遥控电脑接收，省去了实验仪与电脑之间的连接导线。6.使用灵活。步进电机遥控示教仪既可平放于实验台，也可壁挂。7.兼容性强。适用于Win95以上操作系统。附图图面说明附图说明图1为本技术结构示意图。图2为本技术与教学设备连接结构示意图。图3为本技术与教学设备连接在电脑中绘制的打印图形。具体实施方式以下结合附图及实施例详述本技术。图1中，透明的有机玻璃箱体1、Y向步进指示盘2、Y向步进电机正转指示刻度(0-360°，每刻度格0.25°)3、Y向步进电机反转指示刻度(0-360°，每刻度格0.25°)4、Y向步进指针5、Y向步进电机6、Y向步进电机控制线7、遥控鼠标器Y向码盘轮8、Y向步进电机轴9与Y向码盘轮轴9、Y向光电发射管(改进的4D遥控鼠标器)10、Y向光电发射管信号线11、Y向光电接收管(改进的4D遥控鼠标器)12、Y向光电接收管信号线13、X向步进指针14、X向步进指示盘15、X向步进电机正转指示刻度(0-360°，每刻度格0.25°)16、X向步进电机反转指示刻度(0-360°，每刻度格0.25°)17、X向步进电机18、X向步进电机控制线19、遥控鼠标器X向码盘轮20、X向步进电机轴21与X向码盘轮轴21、X向光电接收管(改进的4D遥控鼠标器)22、X向光电接收管信号线23、X向光电发射管(改进的4D遥控鼠标器)24、X向光电发射管信号线25、控制电路板(改进的4D遥控鼠标器)26、控制电路板电源线27、遥控鼠标器右键信号线28、遥控鼠标器右键29、遥控鼠标器左键30、遥控鼠标器左键信号线31、4D遥控鼠标器双轮32、红外线发射管33、控制按键34。本技术是一种步进电机教学仪器，具体地说是含单片微机等控制的并具有遥控电脑绘图功能的双步进电机二维图形(X-Y轨迹)示教仪器。如图1所示，它是一透明的有机玻璃箱体1，箱体1内设有X向步进电机18和Y向步进电机6，X向步进电机轴21与遥控鼠标器的X向码盘轮20同轴21连接，Y向步进电机轴9与遥控鼠标器的Y向码盘轮8同轴9连接；X向步进电机轴21上端连接X向步进指示盘15；Y向步进电机轴上端连接Y向步进指示盘2。所述的每个步进指示盘15、2的外圆边刻有顺时针0-360°的刻度值3、16，每个格刻度格为0.25°；顺时针刻度值的内侧刻有逆时针0-360°的刻度值4、17，每个刻度格为0.25°；步进指示盘15和2上均设有一个步进角度指针14、5。箱体1上设有红外线发射管33，且每个红外线发射管33均可扭动改变方向。如图1控制电路板26及X向的码盘轮20、码盘轮轴21、光电接收管22、光电发射管24，Y向的码盘轮8、码盘轮轴9、光电接收管12、光电发射管20和遥控鼠标器右、左键29、30、遥控鼠标器双轮32、红外线发射管33均是改进的4D遥控鼠标器，其中红外线发射管33可扭动方向且与控制电路板26连接。控制电路板26通过控制电路板电源线27与电源连接。控制电路板26的上面的遥控鼠标器右键29与遥控鼠标器右键信号线28连接，遥控鼠标左键30与遥控鼠标器左键信号线31连接。控制电路板26上还有一对4D遥控鼠标器双轮32。除此之外控制电路板26通过X向光电发射管信号线25与X向光电发射管24连接。控制电路板26通过Y向光电发射管信号线11与Y向光电发射管10连接。控制电路板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邓红，郭威娜，侯国强，李志刚，王志江，
申请(专利权)人：河北理工学院，
类型：实用新型
国别省市：