PCI6211采集卡实验说明书

北京君合泰科技有限公司 LabVIEW虚拟仪器教学实验系统

实验八 步进电机控制与霍尔元件位置检测系统设计

一、实验目的

1.学习掌握采集卡DI、DO功能，掌握labview的数字通信。 2.了解步进电机的控制方法。

二、实验内容

1.利用“步进电机控制与霍尔元件位置检测系统”模拟电梯工作。 2.仿照实验程序自行编写程序，并连接仪器测试程序的运行状况。

三、实验仪器、设备及器材

虚拟仪器测控实验实训平台实验箱一台、NI PCI-6221采集卡一块、68针配套屏蔽线一根、导线若干。

四、实验原理

本实验使用的步进电机用直流+12V 电压，电机线圈由A、/A、B、/B 四相组成。

驱动方式为四相四拍方式,各线圈通电顺序如下表。表中首先向A 线圈输入驱动电流， 接着/A、B、/B 线圈驱动，最后又返回到A 线圈驱动，按这种顺序切换，电机轴按顺时针方向旋转。若通电顺序相反，则电机轴按逆时针方向旋转。（注：为提高步进电机负载能力和运行平稳可使用四相八拍驱动方式。）

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电机带动磁铁转动，磁铁的位置代表“电梯”的位置，利用霍尔元件检测“电梯”的位置，即“电梯”处于某个霍尔元件位置时，相应霍尔传感器通过电路传出TTL高电平信号，信号由采集卡DI采集传给计算机，通过labview程序判断“电梯”的“当前楼层”，此即实现DI采集功能。

由Labview程序判断“当前楼层”后，输出数字信号给采集卡，控制采集卡输出数字控制信号，一部分信号传递给ULN2003芯片电路驱动步进电机转动，一部分信号驱动数码管，在硬件上显示“当前楼层”，此即实现DO控制。

电路原理图如下图：

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五、实验步骤

1.将采集卡连接计算机与实验箱。

2接通电源，打开“步进电机控制与霍尔元件位置检测系统.vi”程序，运行。

3增大“楼层选择”控件的值，观察“电梯”运行状态，同时观察程序界面显示信息；减小“楼层选择”控件的值，再次观察“电梯”运行状态，同时观察程序界面显示信息。

4改变“驱动方式”控件值，重复步骤4。比较电机运行有何异同。 5仿照实验程序自行编写程序，并连接仪器测试程序的运行状况。

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六、实验程序

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