石板刻字機控制系統(tǒng)設計

24646字，53頁
包括中文翻譯，論文，軟件系統(tǒng)程序框圖，硬件系統(tǒng)框圖及電機功率放大電路2張CAD圖紙




摘要
刻字機的數(shù)控系統(tǒng)是三維刻字機的控制核心，其控制系統(tǒng)的性能直接關系著三維刻字機的加工質(zhì)量和加工效率，對刻字機的性價比有著重要的影響。本論文在對三維刻字機系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能進行分析的基礎上，提出了一個以8051微處理器和8255A器件構(gòu)建硬件平臺的解決方案，充分利用8051微處理器的高速運算能力，大大減少了系統(tǒng)的工作效率，有效的降低系統(tǒng)成本。
此方案中選用Intel公司的8051處理器作為主控芯片。對于系統(tǒng)的輸入/輸出的邏輯控制通過硬件電路來實現(xiàn)。同時采用Intel公司生產(chǎn)的接口芯片8255A作為接口擴展，同時對整個系統(tǒng)的硬件開發(fā)作了詳細說明:電源、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器等芯片選型及設計;開關的應用設計;電機的輸入輸出電路設計等。此外，還設計了控制系統(tǒng)的軟件部分，其中包括上下位機通信程序設計、電機控制程序設計、按鍵處理程序設計以及主控程序設計。

關鍵詞：刻字機；控制系統(tǒng)；8051；8255A；存儲器
The Control system of stone lettering
Abstract
Lettering control system is the core of three-dimensional lettering, its control system performance is directly related to the processing of three-dimensional lettering quality and processing efficiency, the cost of the lettering has an important effect. The paper lettering in the three-dimensional structure and function of the system based on the analysis, presented a 8051 microprocessor and 8255A devices built hardware platform solutions take full advantage of the high-speed computing power of microprocessor 8051, greatly reducing the system efficiency,lower system cost effective.
This program use Intel's 8051 processor as the master chip. The system input / output logic control circuit to realize through hardware. Also produced by Intel 8255A as the interface extended interface chip, while hardware development of the system explained in detail: power, program memory, data memory chips such as selection and design; switch application design; motor input and output circuits and so on. In addition,I designed software of the control system,which include communication progammer between PC and single chip microcomputer,the progammer of electromotor controllor, keystoke disposal progammer and main control progammer.

keyword: cutting plotter ;control system;8051;8255A;memory
目錄
第一章 緒論 4
1.1 刻字的歷史 4
1.2 刻字機的發(fā)展現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢 4
1.3數(shù)控技術的發(fā)展 5
1.3.1數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展歷程 5
1.3.2現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 6
1.4本設計的研究意義和主要內(nèi)容 6
1.4.1本設計的研究意義 6
1.4.2本設計主要研究內(nèi)容 7
第二章 刻字機控制系統(tǒng)的總體方案設計 8
2.1數(shù)控刻字機控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理 8
2.2刻字機數(shù)控系統(tǒng)的設計要求 8
2.3系統(tǒng)的總體設計方案 9
2.4刻字機數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 10
第三章 機械系統(tǒng)簡略設計計算和刻力計算 11
3.1設計任務 11
3.2總體方案的確定 11
3.2.1機械傳動部件的選擇 11
3.2.2 控制系統(tǒng)的設計 12
3.3機械傳動部件的計算與選型 12
3.3.1 導軌上移動部件的重量估算 12
3.3.2 銑削力的計算 12
3.3.3 直線滾動導軌副的計算與選型 12
3.3.4 滾珠絲杠螺母副的計算與選型 13
3.3.5 步進電動機減速箱的選用 14
3.3.6 步進電動機的計算與選型 14
第四章 刻字機硬件系統(tǒng)設計 18
4.1電機功率放大電路設計 18
4.2可編程I/O接口芯片的擴展電路設計 19
4.3存儲器擴展 19
4.3.1 27256簡介 19
4.3.2 62512簡介 21
4.3.3 各開關的設計與工作原理 22
4.3.4晶振的選擇 24
4.4 光電隔離電路的設計 26
4.4.1 光耦合器簡介 26
4.4.2光耦合器的主要參數(shù) 26
第五章 軟件系統(tǒng)程序設計 28
5.1 PC機與單片機8051通信設計 28
5.1.1 8051與PC機之間的通信協(xié)議 29
5.1.2 8051和PC機之間通信的軟件設計 29
5.1.3主程序設計 29
5.2 步進電動機驅(qū)動程序設計 31
5.3 按鍵信號處理程序設計： 33
5.4主控程序設計 33
總結(jié) 40
致謝 41
參考文獻 42
附錄 43


參考文獻
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【11】.葉伯生.計算機數(shù)控系統(tǒng)原理編程與操作.武漢:華中科技大學出版社，1998
【12】.馮勇.現(xiàn)代計算機數(shù)控系統(tǒng).北京:機械工業(yè)出版社，1996
【13】.李佳特.數(shù)控技術的現(xiàn)狀發(fā)展趨勢。WMEM，2001（1）：34-37
【14】.Estrin D.Conneeting the Physical world with pervasive networks.
IEEE Pervasive Computing，2002(4):102-105


另附有
硬件系統(tǒng)框圖
電機功率放大電路
軟件系統(tǒng)程序框圖