CN208985484U - 通用型运动控制综合实验平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种通用型运动控制综合实验平台，包括箱体和箱盖，所述箱盖通过铰链与所述箱体铰接，所述箱体的内部由隔板分隔成两个空间，其中一个空间为储物格，另一空间安装有系统电路板，所述系统电路板包括核心板、通信模块、通道选择模块、无刷电机驱动模块、步进电机驱动模块、直流有刷电机驱动模块和电源，所述核心板、通信模块、无刷电机驱动模块、步进电机驱动模块、直流有刷电机驱动模块分别电气连接于所述电源。本实用新型通过设置于移动式箱体中，使得平台易于携带，可随着教学地点的改变而随时移动，同时，核心板和电机驱动模块可拆卸更换，从而能够完成各种不同的电机控制实验。

Description

通用型运动控制综合实验平台

技术领域

本实用新型涉及教学用实验设备技术领域，具体是涉及一种通用型运动控制综合实验平台。

背景技术

运动控制综合实验平台是帮助学生学习通过程序编程来对电机进行控制的一种教学平台。现有的运动控制综合实验平台一般都是固定设置在实验台上的，无法实现移动；而且核心模块不可拆卸更换，无法实现对不同电机的控制。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种通用型运动控制综合实验平台，所述通用型运动控制综合实验平台通过设置于移动式箱体中，使得平台易于携带，可随着教学地点的改变而随时移动，同时，核心板和电机驱动模块可拆卸更换，从而能够完成各种不同的电机控制实验。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

通用型运动控制综合实验平台,包括箱体和箱盖，所述箱盖通过铰链与所述箱体铰接；所述箱体的内部由隔板分隔成两个空间，其中一个空间为储物格，另一空间安装有系统电路板，所述系统电路板包括核心板、通信模块、通道选择模块、无刷电机驱动模块、步进电机驱动模块、直流有刷电机驱动模块和电源，所述核心板、通信模块、无刷电机驱动模块、步进电机驱动模块、直流有刷电机驱动模块分别电气连接于所述电源，所述通信模块电气连接于所述核心板，所述核心板电气连接于所述通道选择模块，所述无刷电机驱动模块、步进电机驱动模块、直流有刷电机驱动模块分别电气连接于所述通道选择模块。

作为一种优选的技术方案，所述核心板、无刷电机驱动模块、步进电机驱动模块、直流有刷电机驱动模块分别通过螺栓与所述系统电路板连接，在拆下所述螺栓后，可分别更换所述核心板、无刷电机驱动模块、步进电机驱动模块和直流有刷电机驱动模块。

作为一种优选的技术方案，所述通信模块包括连接串口、Zigbee无线模块、蓝牙模块，当然所述通信模块不限于所述连接串口、Zigbee无线模块和蓝牙模块，还可以是WIFI模块或其他本领域常规使用的用于数据传输的通信模块。

作为一种优选的技术方案，所述通道选择模块包括三态门电路板和分别与所述三态门电路板电连接的3个通道选择按钮。

作为一种优选的技术方案，所述无刷电机驱动模块包括无刷电机驱动电路板和三相直流无刷电机，所述三相直流无刷电机电气连接于所述无刷电机驱动电路板。

作为一种优选的技术方案，所述步进电机驱动模块包括步进电机驱动电路板和两相四线步进电机，所述两相四线步进电机电气连接于所述步进电机驱动电路板。

作为一种优选的技术方案，所述直流有刷电机驱动模块包括直流有刷电机驱动电路板和测速单元，所述测速单元通过导线与所述直流有刷电机驱动电路板连接。

作为一种优选的技术方案，所述测速单元包括直流有刷电机和测速电机，所述直流有刷电机通过阻尼器与所述测速电机连接，所述直流有刷电机的转动轴还连接有光栅编码器。

作为一种优选的技术方案，还包括拓展模块和电源开关，所述拓展模块与所述核心板电气连接，所述电源开关与所述电源电气连接，所述拓展模块还设有多个外部设备通用连接接口。

作为一种优选的技术方案，还包括液晶显示屏，所述液晶显示屏电气连接于所述直流有刷电机驱动模块。

作为一种优选的技术方案，所述箱体远离所述铰链的一侧还设有把手和锁扣件，所述箱盖与所述箱体通过所述锁扣件扣合。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过设置于移动式箱体中，使得平台易于携带，可随着教学地点的改变而随时移动，同时，核心板和电机驱动模块可拆卸更换，从而能够完成各种不同的电机控制实验，使学生能够全面掌握电机控制的实验内容。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型箱体内部的结构示意图；

图3为本实用新型测试单元的结构示意图；

图4为本实用新型电源模块的电路连接示意图；

图5为本实用新型核心板的电路连接示意图；

图6为本实用新型通道选择模块的电路连接示意图；

图7为本实用新型通信模块的电路连接示意图；

图8为本实用新型无刷电机驱动模块的电路连接示意图；

图9为本实用新型步进电机驱动模块的电路连接示意图；

图10为本实用新型直流有刷电机驱动模块的电路连接示意图；

图11为本实用新型液晶显示屏的电路连接示意图。

附图标记：1、箱体；2、箱盖；3、储物格；4、系统线路板；41、核心板；42、通信模块；421、连接串口；422、Zigbee无线模块；423、蓝牙模块；43、三态门电路板；44、通道选择按钮；45、无刷电机驱动电路板；46、三相直流无刷电机；47、步进电机驱动电路板；48、两项四线步进电机；49、直流有刷电机驱动电路板；410、直流有刷电机；411、测速电机；412、光栅编码器；413、阻尼器；414、扩展模块；415、电源；416、电源开关；417、液晶显示屏；5、把手；6、锁扣件。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围并不限于本实施例。

如图1～11所示，一种通用型运动控制综合实验平台，包括箱体1和箱盖2，所述箱盖2通过铰链与所述箱体1铰接；所述箱体1的内部由隔板分隔成两个空间，其中一个空间为储物格3，另一空间安装有系统电路板4，所述系统电路板4包括核心板41、通信模块42、通道选择模块、无刷电机驱动模块、步进电机驱动模块、直流有刷电机驱动模块和电源415，所述核心板41、通信模块42、无刷电机驱动模块、步进电机驱动模块、直流有刷电机驱动模块分别电气连接于所述电源415，所述通信模块42电气连接于所述核心板41，所述核心板41电气连接于所述通道选择模块，所述无刷电机驱动模块、步进电机驱动模块、直流有刷电机驱动模块分别电气连接于所述通道选择模块。

需要说明的是，所述核心板41、无刷电机驱动模块、步进电机驱动模块、直流有刷电机驱动模块分别通过螺栓与所述系统电路板4连接，在拆下所述螺栓后，可分别更换所述核心板、41无刷电机驱动模块、步进电机驱动模块和直流有刷电机驱动模块。

需要说明的是，所述通信模块42包括连接串口421、Zigbee无线模块422、蓝牙模块423，当然所述通信模块42不限于所述连接串口421、Zigbee无线模块422和蓝牙模块423，还可以是WIFI模块或其他本领域常规使用的用于数据传输的通信模块。

需要说明的是，所述通道选择模块包括三态门电路板43和分别与所述三态门电路板43电连接的3个通道选择按钮44。

需要进一步说明的是，所述无刷电机驱动模块包括无刷电机驱动电路板45和三相直流无刷电机46，所述三相直流无刷电机46电气连接于所述无刷电机驱动电路板45。

需要进一步说明的是，所述步进电机驱动模块包括步进电机驱动电路板47和两相四线步进电机48，所述两相四线步进电机48电气连接于所述步进电机驱动电路板47。

需要进一步说明的是，所述直流有刷电机驱动模块包括直流有刷电机驱动电路板49和测速单元，所述测速单元通过导线与所述直流有刷电机驱动电路板49连接。

需要进一步说明的是，所述测速单元包括直流有刷电机410和测速电机411，所述直流有刷电机410通过阻尼器413与所述测速电机411连接，所述直流有刷电机410的转动轴还连接有光栅编码器412。

需要再进一步说明的是，还包括拓展模块414和电源开关416，所述拓展模块414与所述核心板41电气连接，所述电源开关416与所述电源415电气连接，所述拓展模块414还设有多个外部设备通用连接接口。

需要再进一步说明的是，还包括液晶显示屏417，所述液晶显示屏417电气连接于所述直流有刷电机驱动模块。

需要再进一步说明的是，所述箱体1远离所述铰链的一侧还设有把手5和锁扣件6，所述箱盖2与所述箱体1通过所述锁扣件6扣合。

实施例1

当教学地点发生改变时，比如教学课室发生改变，操作者可通过箱体上的把手将教学平台实时转移到新的教学地点，从而实现教学平台的便携移动。

实施例2

三相直流无刷电机控制实验

通过通信模块的连接串口与安装有Proteus仿真软件的外部设备有线连接，或通过通信模块的Zigbee无线模块/蓝牙模块与安装有Proteus仿真软件的外部设备无线连接，之后在Proteus仿真软件中打开设计文档，建立实验程序并编写相应的代码，Proteus仿真软件将代码数据通过通信模块传输给核心板，核心板上的处理器对数据进行处理，接着数据信息经过通道选择模块的选择并向无刷电机驱动电路板发出相应的指令，最后无刷电机驱动电路板驱动并控制三相直流无刷电机运转，在此过程中，操作者可实时通过Proteus软件窗口更改代码，从而控制三相直流无刷电机转动或停止转动。

实施例3

两相四线步进电机控制实验

通过通信模块的连接串口与安装有Proteus仿真软件的外部设备有线连接，或通过通信模块的Zigbee无线模块/蓝牙模块与安装有Proteus仿真软件的外部设备无线连接，之后在Proteus仿真软件中打开设计文档，建立实验程序并编写相应的代码，Proteus仿真软件将代码数据通过通信模块传输给核心板，核心板上的处理器对数据进行处理，接着数据信息经过通道选择模块的选择并向步进电机驱动电路板发出相应的指令，最后步进电机驱动电路板驱动并控制两相四线步进电机运转，在此过程中，操作者可实时通过Proteus软件窗口更改代码，从而控制两相四线步进电机转动或停止转动。

实施例4

直流有刷电机的转速控制实验

通过通信模块的连接串口与安装有Proteus仿真软件的外部设备有线连接，或通过通信模块的Zigbee无线模块/蓝牙模块与安装有Proteus仿真软件的外部设备无线连接，之后在Proteus仿真软件中打开设计文档，建立实验程序并编写相应控制电机转速的代码，Proteus仿真软件将代码数据通过通信模块传输给核心板，核心板上的处理器对数据进行处理，接着数据信息经过通道选择模块的选择并向直流有刷电机驱动电路板发出相应的指令，最后直流有刷电机驱动电路板驱动并控制直流有刷电机运转，直流有刷电机转动的同时带动测速电机转动，测速电机进一步将测得的电机转速数据通过光栅编码器转换为数字信息，并将数字信息传输至液晶显示屏上显示。在此过程中，操作者可实时通过Proteus软件窗口更改代码，从而控制三相直流无刷电机转动或停止转动。

除此之外，本实用新型所能完成的教学实验不限于以上实施例2～4所述的实验，还可以通过拆下核心板、各电机驱动模块的螺栓来更换核心板和各个电机驱动模块，或者还可以通过扩展模块的多个外部设备通用连接接口与外部电机驱动模块连接，从而实现多种电机控制教学实验的操作。

对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，作出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形都应该包括在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.通用型运动控制综合实验平台，其特征在于，包括箱体和箱盖，所述箱盖通过铰链与所述箱体铰接；所述箱体的内部由隔板分隔成两个空间，其中一个空间为储物格，另一空间安装有系统电路板，所述系统电路板包括核心板、通信模块、通道选择模块、无刷电机驱动模块、步进电机驱动模块、直流有刷电机驱动模块和电源，所述核心板、通信模块、无刷电机驱动模块、步进电机驱动模块、直流有刷电机驱动模块分别电气连接于所述电源，所述通信模块电气连接于所述核心板，所述核心板电气连接于所述通道选择模块，所述无刷电机驱动模块、步进电机驱动模块、直流有刷电机驱动模块分别电气连接于所述通道选择模块。

2.根据权利要求1所述的通用型运动控制综合实验平台，其特征在于，所述核心板、无刷电机驱动模块、步进电机驱动模块、直流有刷电机驱动模块分别通过螺栓与所述系统电路板连接。

3.根据权利要求1所述的通用型运动控制综合实验平台，其特征在于，所述通信模块包括连接串口、Zigbee无线模块、蓝牙模块。

4.根据权利要求1所述的通用型运动控制综合实验平台，其特征在于，所述通道选择模块包括三态门电路板和分别与所述三态门电路板电连接的3个通道选择按钮。

5.根据权利要求1所述的通用型运动控制综合实验平台，其特征在于，所述无刷电机驱动模块包括无刷电机驱动电路板和三相直流无刷电机，所述三相直流无刷电机电气连接于所述无刷电机驱动电路板。

6.根据权利要求1所述的通用型运动控制综合实验平台，其特征在于，所述步进电机驱动模块包括步进电机驱动电路板和两相四线步进电机，所述两相四线步进电机电气连接于所述步进电机驱动电路板。

7.根据权利要求1所述的通用型运动控制综合实验平台，其特征在于，所述直流有刷电机驱动模块包括直流有刷电机驱动电路板和测速单元，所述测速单元通过导线与所述直流有刷电机驱动电路板连接。

8.根据权利要求7所述的通用型运动控制综合实验平台，其特征在于，所述测速单元包括直流有刷电机和测速电机，所述直流有刷电机通过阻尼器与所述测速电机连接，所述直流有刷电机的转动轴还连接有光栅编码器。

9.根据权利要求1所述的通用型运动控制综合实验平台，其特征在于，还包括拓展模块和电源开关，所述拓展模块与所述核心板电气连接，所述电源开关与所述电源电气连接，所述拓展模块还设有多个外部设备通用连接接口。

10.根据权利要求1所述的通用型运动控制综合实验平台，其特征在于，还包括液晶显示屏，所述液晶显示屏电气连接于所述直流有刷电机驱动模块。