《基于ARM的数控雕刻机控制系统研究与设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于ARM的数控雕刻机控制系统研究与设计（80页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、基于A R M 的数控雕刻机控制系统研究与设计R e s e a r c ha n dD e s i g no nC o n t r o lS y s t e mo fN CE n g r a v i n gM a c h i n eB a s e dO HA R M作者姓名奎位至学位类型堂压亟学科、专业( 工程领域)扭越曳王王猩研究方向扭电控制皇自动他导师及职称至盍翌副数援2 0 0 6 年4 月基于A R M 的数控雕刻机控制系统研究与设计搐要随着信息化、智能化、网络化的发展，数控雕刻机的应用越来越广泛，基于嵌入式系统的数控雕刻机也以多样化的形式迅速发展起来。作者在对嵌入式系统、雕刻技术进
2、行深入分析研究的基础上，提出了基于A R M 的数控雕刻机控制系统的总体设计方案，建立了基于3 2 位微处理器S 3 C 4 4 B O X 的硬件平台及基于I - L C O S I I 操作系统的软件平台。控制系统采用模块化设计，主要模块包括：控制核心C P U 模块、存储器模块、调试接口模块、数据传输模块、人机交互模块、电机控制模块。论文研究了U S B 主机系统，实现了对u 盘的读写操作；研究了微处理器S 3 C 4 4 B O X 的P W M 工作原理以及交流伺服电机的工作原理、控制方法，提出了基于P W M 方式的电机控制方法。系统应用软件采取模块化设计，由“c o s I I
3、操作系统完成各任务之间的管理调度，实现相应的控制功能。关键词：数控雕刻机：S 3 C 4 4 B O X 微处理器；嵌入式系统；脉宽调制；通用串行总线R e s e a r c ha n dD e s i g no nC o n t r o lS y s t e mo fN CE n g r a v i n gM a c h i n eB a s e do nA R MA b s t r a c tW i t ht h ed e v e l o p m e n to fi n f o r m a t i o n ，i n t e l l i g e n c ea n dn e t w o r
4、k ，N Ce n g r a v i n gm a c h i n ei sw i d e l yu s e di nv a r i o u sa r e a s N Ce n g r a v i n gm a c h i n e ，b a s e do nt h ee m b e d d e ds y s t e m ，i sa l s or a p i d l yd e v e l o p e di nag r e a td i v e r s i t yo f w a y s W i t hi n - d e p t hs t u d yo f e m b e d d e ds y s
5、 t e ma n dN Ce n g r a v i n gm a c h i n e ，t h ea u t h o rp r o p o s e sa no v e r a l ls c h e m ef o rN Ce n g r a v i n gm a c h i n eb a s e dO i lA R M ，a n da sw e l l ，s e t su pah a r d w a r ep l a t f o r mb a s e do nS 3 C 4 4 B O Xa n das o f t w a r ep l a t f o r mb a s e do np C
6、O S I I T h ec o n t r o ls y s t e mi sd e s i g n e db ym o d u l e ，w h i c hi n c l u d e sC P Uc o r em o d u l e ，m e m o r ym o d u l e s ，d e b u g g i n gi n t e r f a c em o d u l e s ，d a t at r a n s m i s s i o nm o d u l e ，h u m a ni n t e r f a c em o d u l e ，a n de l e c t r i c a
7、lc o n t r o lm o d u l e T h i st h e s i sm a i n l ys t u d i e sU S Bh o s ts y s t e m sa n dh a sr e a l i z e dr e a da n dw r i t eo p e r a t i o no ft h eUd i s c B a s e do nd e e p l ys t u d yo nw o r kp r i n c i p l e sa n do p e r a t i n gm e t h o d so f P W Ma n dA CS e l W Om o t
8、 o r ,t h ea u t h o rp r o p o s e st h ee l e c t r i c a lc o n t r o lm e t h o d sb a s e do nP W M W i t hm o d u l a rd e s i g n ，p r a c t i c a ls o R w a r ef o rs y s t e mc o m p l e t e st h et a s k - m a n a g e m e n ta n ds c h e d u l i n ga n da c h i e v e st h ec o r r e s p o
9、n d i n gc o n t r o lf u n c t i o n sb a s e do np C O S - I Ic o n t r o ls y s t e m K e yw o r d s ：N Ce n g r a v i n gm a c h i n e ；S 3 C 4 4 B O Xm i c r o p r o c e s s o r ；e m b e d d e ds y s t e m ；P W M ；U S B插图清单图2 1 数控雕刻系统示意图5图2 2 嵌入式系统架构6图2 3 系统设计开发流程图8图3 1 基于A R M 微处理器的硬件平台体系结构1 0
10、图3 - 2S 3 C 4 4 B O X 微处理器体系结构框图1 2图3 3S 3 C 4 4 B O X 系统存储器映射1 4图3 - 4 系统电源电路1 5图3 - 51 6 位F L A S H 存储系统电路图1 6图3 - 6S D R 铷订硬件连接图1 8图3 - 7M A X 2 3 2 接口电路1 9图3 8 键盘接口电路2 2图3 - 9E P S o NE G l l 4 7 硬件接线图2 5图3 - 1 0 电机驱动接口电路2 8图3 1 l 电机信号隔离图2 9图3 1 2 继电器隔离示意图3 0图3 1 3 光耦隔离示意图3 1图4 1 最简单的U S B 系统模型3
11、 4图4 2 标准U S B 描述符层次图3 6图4 - 3U S B 主机系统结构3 7图4 - 4S L 8 1 1 H S 功能模块框图4 0图4 5S L 8 1 1 H S 硬件连接图4 3图4 - 6U S B 主机的软件流程图4 4图4 7B u l k I n 流程4 7图5 1 嵌入式系统软件结构4 8图5 - 2 系统应用软件结构框图4 9图5 - 3 数据处理示意图一S 2图5 4 插补算法流程图5 3图5 5 键盘控制流程图5 5图5 - 6 汉字显示流程5 6图5 - 71 6 位P W M 定时器框图5 9图5 8P W M 控制流程图6 2表格清单表3 1 存储器
12、地址连接一1 7表3 21 4 针J T A G 接口定义2 0表3 3 键盘按键功自& 表2 l表3 - 4A M 2 6 L S 3 1 功能表。2 8表4 1S L 8 1 l H S 寄存器表4 2表5 - 1 输出频率。6 l独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果也不包含为获得盒熙兰些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：毒访翠签字日期：知6 年中月
13、弦日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解金魍工业盔堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权金罂王些去堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。( 保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：分才学签字日期：6 年辛月讧日学位论文作者毕业后去向：工作单位：、f 鼬3 斜嗽锋目奔；卿菇觚通讯地址：，2 日讳逝刁哮抛量导师签签字日2 碉电话t | 强一7 球固邮编：，；e 略J致谢本论文是在导师尹志强副教授的悉心指导下完成的。在我攻读硕士研究生学位的三年里，导师在学习、科研工作以及生活方面给予了我很多的关心和帮助。尹老师渊博的学识、严谨的治学态度、一丝不苟的科研作风、辛勤的指导是我各项任务得以完成的保证，并使我终生受益。在此我向导师尹老师致以衷心的谢意和崇高的敬意。真诚感谢机械设计制造及其自动化教研室桂贵生教授为课题的研究提供宝贵意见和思路，并创造了许多必要条件和学习机会。桂老师认真、严谨、敬业的科研态度是我们学习的榜样。在课题的研究和论文的撰写过程中，得到了机械制造及其自动化教研室周丹老师和彭丹丹、贾庭会硕士的合作与建议，以及机电教研室闰真才、袁帅、马世
