面向大学生科技竞赛的步进电机控制创新教学实训平台设计

发布时间：2024-02-18 02:51

　　根据某高校人才培养目标及工程专业认证对学生能力培养的要求,针对该校电子信息类学生参与课外科技创新活动时对步进电机的使用较为陌生的情况,开发了一款适用于学生科技竞赛赛前培训的步进电机控制创新教学实训平台。平台以高性能STM32系列单片机为控制核心,配备相应的外围电路和驱动器,实现了对步进电机位置和速度的精准控制。学生可以基于该平台学习嵌入式系统综合开发知识和步进电机运动控制原理,也可以直接将平台用于参赛作品实现及大学生科研训练项目(SRTP)开展。实际应用表明,平台的研发和应用弥补了相关专业理论教学大纲中对步进电机教学知识点的盲点,综合锻炼了学生的专业知识应用水平,有效提升了学生的实践能力、综合素质和解决复杂工程问题的能力。

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【部分图文】：

图1步进电机控制创新教学实训平台功能框图

基于这些要求，本文设计的步进电机控制创新教学实训平台总体方案如图1所示。平台以高性能单片机STM32F103为核心，集成有EEPROM存储器、FLASH存储器、按键输入、AD采集/传感器检测功能，并向外提供了步进电机驱动接口，以方便外接步进电机驱动器，实现对步进电机的控制。平台还....

图2电源电路原理图

在本平台中，单片机及其外围芯片均使用3.3V供电，因此需要专用的稳压电路将外部输入的5～9V电压转换成为3.3V稳压电源。选用低压差线性稳压器LM1117-3.3，电路如图2所示。虽然线性稳压器工作效率一般情况下比开关稳压器低，但本平台输入输出电压差并不是特别大，使用线性稳....

图3单片机系统原理图

平台上集成有按键检测、AD转换接口、RS232电路、外扩SPI及I2C总线接口、EEPROM储存器和FLASH芯片电路等，并将多余的I/O口也都通过接插件引出到电路板外面，以方便系统扩展。PCB设计采用2层板，将各个电路模块明确地标识出来，并且在关键信号线上都设计了测试点，方便学....

图4步进电机控制器与驱动器的连接

图3单片机系统原理图图5平台实物

本文编号：3901768