一、概述
本系统使用步进电机作为动力源，电缸将步进电机的旋转运动转换成直线运动。使用STM32单片机作为主控制器，通过读取光栅尺和拉压力传感器的数据实现系统的闭环。在系统运行的过程中单片机不断采集压力和位移数据并在液晶显示屏和PC上位机软件上以图形化的方式显示，便于用户查看。同时，用户可以通过触摸屏和上位机软件调整系统的参数，实现对系统的控制。
二、机械结构
机械结构做的比较粗糙，底座是买来的手动压力机的底座。立柱和机身是45钢，由线切割加工而成，实际使用时刚度不足。
一、动力源
使用57步进电机作为动力源，使用电缸来减速。力不大，实际测试时压个核桃没有问题。
二、位置检测
使用光栅尺来检测位移，分辨率5um，压头向下运动时，带动光栅尺向下运动，实际精度还受光栅尺和电机主轴的平行度的影响。
三、压力检测
使用轮辐式称重传感器检测压力，传感器输出的电压很小，需要使用放大之后再给单片机的ADC检测。
三、电控系统
PCBA及控制面板见右图。液晶屏和键盘可以使系统脱离上位机操作。为了保证使用者安全，系统设置了急停开关，操作时也需要使用者双手按下操作按钮，避免了夹伤的风险。
四、上位机
使用C#写的上位机。
四、实验
上图为拉动一弹簧时记录的曲线数据，可见随着压力的增加，电机的电流也在缓慢增加。观察压力曲线可见其在13毫米位置前其斜率为固定值，在此之后斜率开始缓慢增加，与弹簧的特性曲线一致。
五、操作视频
六、结语
这是我本科的毕业设计项目，感谢王老师提供的指导。这个项目从22年1月开始到22年5月结束，只完成了基本的功能，究其原因是没有合理的时间规划，功能是越加越多，以至于到了后面只能匆匆收尾。答辩前通宵了两个晚上，最终在答辩前一个小时完成了答辩的准备。这个项目从结构设计、机械加工、PCB设计、下位机程序编写、上位机程序编写均由我一人完成，现在回想起来，当初如果选择和其他同学合作或者精简掉一些功能，会做的更好。
