石板刻字機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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(jī)功率放大電路2張CAD圖紙




摘要
刻字機(jī)的數(shù)控系統(tǒng)是三維刻字機(jī)的控制核心，其控制系統(tǒng)的性能直接關(guān)系著三維刻字機(jī)的加工質(zhì)量和加工效率，對刻字機(jī)的性價(jià)比有著重要的影響。本論文在對三維刻字機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，提出了一個(gè)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(yùn)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(shí)現(xiàn)。同時(shí)采用Intel公司生產(chǎn)的接口芯片8255A作為接口擴(kuò)展，同時(shí)對整個(gè)系統(tǒng)的硬件開發(fā)作了詳細(xì)說明:電源、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器等芯片選型及設(shè)計(jì);開關(guān)的應(yīng)用設(shè)計(jì);電機(jī)的輸入輸出電路設(shè)計(jì)等。此外，還設(shè)計(jì)了控制系統(tǒng)的軟件部分，其中包括上下位機(jī)通信程序設(shè)計(jì)、電機(jī)控制程序設(shè)計(jì)、按鍵處理程序設(shè)計(jì)以及主控程序設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：刻字機(jī)；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(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢 4
1.3數(shù)控技術(shù)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(shè)計(jì)的研究意義和主要內(nèi)容 6
1.4.1本設(shè)計(jì)的研究意義 6
1.4.2本設(shè)計(jì)主要研究內(nèi)容 7
第二章 刻字機(jī)控制系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì) 8
2.1數(shù)控刻字機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理 8
2.2刻字機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 8
2.3系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案 9
2.4刻字機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu) 10
第三章 機(jī)械系統(tǒng)簡略設(shè)計(jì)計(jì)算和刻力計(jì)算 11
3.1設(shè)計(jì)任務(wù) 11
3.2總體方案的確定 11
3.2.1機(jī)械傳動(dòng)部件的選擇 11
3.2.2 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 12
3.3機(jī)械傳動(dòng)部件的計(jì)算與選型 12
3.3.1 導(dǎo)軌上移動(dòng)部件的重量估算 12
3.3.2 銑削力的計(jì)算 12
3.3.3 直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副的計(jì)算與選型 12
3.3.4 滾珠絲杠螺母副的計(jì)算與選型 13
3.3.5 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)減速箱的選用 14
3.3.6 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的計(jì)算與選型 14
第四章 刻字機(jī)硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18
4.1電機(jī)功率放大電路設(shè)計(jì) 18
4.2可編程I/O接口芯片的擴(kuò)展電路設(shè)計(jì) 19
4.3存儲器擴(kuò)展 19
4.3.1 27256簡介 19
4.3.2 62512簡介 21
4.3.3 各開關(guān)的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì) 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(shè)計(jì) 28
5.1 PC機(jī)與單片機(jī)8051通信設(shè)計(jì) 28
5.1.1 8051與PC機(jī)之間的通信協(xié)議 29
5.1.2 8051和PC機(jī)之間通信的軟件設(shè)計(jì) 29
5.1.3主程序設(shè)計(jì) 29
5.2 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì) 31
5.3 按鍵信號處理程序設(shè)計(jì)： 33
5.4主控程序設(shè)計(jì) 33
總結(jié) 40
致謝 41
參考文獻(xiàn) 42
附錄 43


參考文獻(xiàn)
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【12】.馮勇.現(xiàn)代計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng).北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1996
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【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(jī)功率放大電路
軟件系統(tǒng)程序框圖