工业控制技术实验指导书(福建农林大学).doc

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1、★018★★★★工业控制技术★★★★★实验指导书福建农林大学机电工程学院机械工程教研室编制0．前言1实验一Arduino控制板工作原理与编程21.1目的21.2要求21.3预备知识：31）Arduino2560的原理图；32）走马灯程序的工作原理51.4实验内容61.5实验步骤61.6实验设备71.7思考71.8提高部分（选做）71.9程序样例7实验二直流电动机调压调速101.1目的101.2要求101.3预备知识：101）带编码器直流电动机的工作原理102）LCD1602的使用方法111.4实验内容121.5实验步骤121.6实验设备131.7思考131.8提高部

2、分（选做）131.9程序样例14实验三直流电动机PWM调速151.1目的151.2要求151.3预备知识：151）L298N驱动模块的工作原理152）PWM调速原理161.4实验内容161.5实验步骤171.6实验设备181.7思考181.8提高部分（选做）181.9程序样例18实验四步进电动机转速转向控制241.1目的241.2要求241.3预备知识：241）二相步进电动机工作原理242）步进电机驱动器使用方法251.4实验内容261.5实验步骤261.6实验设备261.7思考271.8提高部分（选做）271.9程序样例27附一、实验报告格式29附二、实验注意事项

3、300．前言“工业控制技术”课程作为机械设计制造及其自动专业的一门主干技术基础课，它是研究和解决与生产机械的电气传动控制有关问题，阐述机电传动控制原理，是各类机械电子工程技术人员必须掌握的专业知识。为了进一步提高学生对所学理论进一步巩固、提高实践技能、培养求实和严谨的科学作风，其实验环节尤为重要。实验要求学生积极思考、多动手，学会正确使用电气设备和仪器，能正确连线和操作；实验结束后，要求能够对实验现象和数据进行认真分析，写出有收获的体会的实验报告。本课程的总学时为60学时，其中实验时数为10学时。现开设2个验证性实验和2个综合性实验：一、Arduino控制板工作原理

4、与编程（验证性）；2学时二、直流电动机调压调速（验证性）；2学时三、直流电动机PWM调速（综合性）；3学时四、步进电动机转速转向控制（综合性）；3学时实验一Arduino控制板工作原理与编程（2学时）1.1目的（1）了解Arduino控制板工作原理；（2）熟悉Arduino的基本函数；（3）熟悉Arduino的编程环境与程序下载；（4）掌握Arduino的编程；1.2要求（1）简要说明Arduino控制板的组成与工作原理；（2）熟记Arduino的基本函数；（3）熟练Arduino的工作环境和编程下载；（4）完成6位LED的花样(自行设定)走马灯编程与实现；（5）利

5、用按键控制走马灯的亮暗;（6）提交经调试通过的程序一份并附实验报告一份（实验步骤、内容、结果及分析等）1.3预备知识：1）Arduino2560的原理图；概述ArduinoMega2560是采用USB接口的核心电路板，具有54路数字输入输出，适合需要大量IO接口的设计。处理器核心是ATmega2560，同时具有54路数字输入/输出口（其中16路可作为PWM输出），16路模拟输入，4路UART接口，一个16MHz晶体振荡器，一个USB口，一个电源插座，一个ICSPheader和一个复位按钮。ArduinoMega2560也能兼容为ArduinoUNO设计的扩展板。电源

6、ArduinoMega2560可以通过3种方式供电，而且能自动选择供电方式　外部直流电源通过电源插座供电。　电池连接电源连接器的GND和VIN引脚。　USB接口直接供电。电源引脚说明VIN---当外部直流电源接入电源插座时，可以通过VIN向外部供电；也可以通过此引脚向Mega2560直接供电；VIN有电时将忽略从USB或者其他引脚接入的电源。　5V---通过稳压器或USB的5V电压，为UNO上的5V芯片供电。　3.3V---通过稳压器产生的3.3V电压，最大驱动电流50mA。　GND---地脚。输入输出1.14路数字输入输出口：工作电压为5V，每一路能输出和接入最大

7、电流为40mA。每一路配置了20-50K欧姆内部上拉电阻（默认不连接)。除此之外，有些引脚有特定的功能：　4路串口信号：串口0---0(RX)and1(TX);串口1---19(RX)and18(TX);串口2---17(RX)and16(TX);串口3---15(RX)and14(TX)。其中串口0与内部ATmega8U2USB-to-TTL芯片相连，提供TTL电压水平的串口接收信号。　6路外部中断：2(中断0)，3(中断1)，18(中断5)，19(中断4)，20(中断3)，and21(中断2)。触发中断引脚，可设成上升沿、下降沿或同时触发。　14路脉冲宽度调