《AT89S52单片机基础项目教程》-4-项目四习题及参考答案

项目四习题一、填空题1、步进电动机用电脉冲进行控制，并将电脉冲信号转换成相应的____位移或_____位移的执行器。2、控制_____来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制_____来控制电机转动的速度和加速度3、常见的接近开关有以下几种：_______、_______、_______、_______、_______。4、光纤传感器按照使用的光纤不同，通常分为_______和_______两大类。5、机械手一般由_______、_______、_______三个部分组成。6、机械手按坐标形式分可分为_______、_______、_______、_______。参考答案：1、角、直线2、脉冲个数、脉冲频率3、涡流式接近开关、霍尔接近开关、电容式接近开关、热释电式接近开关、光电式接近开关4、多模光纤传感器、单模光纤传感器5、执行机构、驱动系统、控制系统6、直角坐标式、关节坐标式、极坐标式、圆柱坐标式二、判断题1、开环控制是指控制装置与被控对象之间只有顺向作用而没有反向联系的控制过程。（）2、电容式接近开关检测的对象只限于导体。（）3、当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”。（）4、光纤芯内折射率分布对传输频带宽度的影响不大。（）参考答案：1、正确2、错误3、正确4、错误三、选择题1、正常情况下步进电机的转速取决于()A、控制绕组通电频率B、绕组通电方式C、负载大小D、绕组的电流2、下列关于步进电机的描述正确的是（）A、抗干扰能力强 B、带负载能力强C、功能是将电脉冲转化成角位移D、误差不会积累3、伺服电动机输入的是（）A、电压信号B、速度信号C、脉冲信号D、角度信号4、下列哪项不属于步进电机驱动器的优点。（）A、操控简单 B、功率放大 C、步进细分 D、自带闭环控制5、下列哪项不是步进电机驱动器SJ-230M2的输入信号。（）A、步进脉冲信号CP B、PWM电压信号 C、方向电平信号DIR D、脱机电平信号FREE6、以下关于接近开关选型说法错误的是。（）A、当检测体为金属材料时，应选用低频振荡型接近开关。B、霍尔接近开关的检测对象必须是磁性物体。C、金属体和非金属要进行远距离检测和控制时，应选用光电型接近开关或超声波型接近开关。D、接近开关选型与测量对象及测量精度等相关。7、步进电机分类中不包含以下哪种类型。（）A、永磁式B、反应式C、交流式D、混合式参考答案：1、A2、C3、A4、D5、B6、A7、C四、问答题1、步进电动机对驱动电路有何要求？常用驱动电路有什么类型？各有什么特点？2、使用步进电动机需注意哪些主要问题？3、步进电动机的步距角之含义是什么？一台步进电动机可以有两个步距角，例如，3o/1.5o，这是什么意思？什么是单三拍、单双六拍和双六拍？4、步进电机连续运行频率比启动频率高？5、步进电动机的作用是什么？其转速是由哪些因素决定的？参考答案：1、步进电动机的驱动电路实际上是一个脉冲放大电路,使脉冲具有一定的功率驱动能力,由于功率放大输出直接驱动电动机绕阻,因此,功率放大的性能对步进电动机的运行性能有很大的影响.因此对驱动电路的要求是如何提高不尽电动机的快速性和平稳性.类型由1但电压限流型驱动,电阻R上有功率消耗为了提高快速性需要加大R的组织,由于阻值加大电源的电压也势必提高,功率消耗也进一步加大正因为这样,此电路使用受到限制。2、（1）驱动电源的优劣对不仅电动机控制系统的运行影响极大,使用时要特别注意,需要根据运行要求,尽量采用先进的驱动电源,以满足不仅电动机的运行性能.（2）若所带负载转矩较大,则应在低频下启动,然后在上升到工作频率,停车时也应从工作频率下降到适应频率在停车.（3）在工作过程中,应尽量避免由于负载突变而引起误差.（4）若在工作过程中发生失步现象,首先应检查负载是否过大.电源是否正常,在检查驱动电源输出波形是否正常.在处理问题时不应随便更换元件.3、每当输入一个电脉冲时,电动机转过的一个固定的角度,这个角度称之为步矩角.一台步进电动机有两个步矩角,说明它有两种通电方式,3o得意思是单拍时的步矩角.1.5o得意思是单双拍或双拍似的步矩角.单三拍:每次只有一相绕阻通电,而每个循环只有三次通电单双六拍:第一次通电有一相绕阻通电,然后下一次又两相通电,这样交替循环运行,而每次循环只有六次通电.双三拍:每次又两相绕阻通电,每个循环由六次通电。4、由于转子的惯性作用，启动时需要较长的反应时间。5、步进电动机是一种用电脉冲信号进行控制，并将电脉冲信号转换成相应的角位移或直线位移的执行器，说得通俗一点，就是给一个脉冲信号，步进电动机就转动一个角度或前进一步。因此也称为脉冲电动机。若步进电动机通电的脉冲频率为f，则步进电动机的转速n为:由此可见，步进电动机的转速与脉冲频率成正比。与转子的齿数ZR、通电循环的拍数N成反比。五、操作题1、编程并调试开环状态下步进电机的驱动，步进电机正反转启停控制。三个按键an1、an2、an3分别接至51单片机的P3.5、P3.6及P3.7口，分别控制步进电机的正转、反转与停止。当电机停止时，接在P0口的单位数码管显示a；电机正转时，数码管显示b；电机反转时显示c。将该程序导入KeilC并编译生成hex文件，在Proteus中作原理图仿真。2、编程并调试开环状态下步进电机的驱动，步进电机正反转启停控制装置。用三个接近开关模拟任务一中的按键，分别控制步进电机的正转、反转与停止。当电机停止时，接在P0口的单位数码管显示a；电机正转时，数码管显示b；电机反转时显示c。3、让智能物料搬运装置在启动时进行初始化动作即打开电源控制总开关后，显示如图4-1所示状态，机械手位于工位一正上方且上升到位，手爪处于放松状态。分别抓取1工位，2工位的物料，放置在3工位。图4-1机械手结构示意图4、让智能物料搬运装置在启动时进行初始化动作，通过1工位上的物料传感器判断该位置是否有小球，有则执行动作抓取小球，并