毕业设计论文-基于ARM的三维雕刻机控制系统设计.pdf

江苏大学硕七学位论文
摘要
雕刻机的数控系统是三维雕刻机的控制核心,其控制系统的性能直接关系着三维雕
刻机的加工质量和加工效率,对雕刻机的性价比有着重要的影响。本论文在对三维雕刻
机系统的结构和功能进行分析的基础上,提出了一个以微处理器和器件构
建硬件平台、基于为嵌入式控制系统的解决方案,充分利用微处理器的
高速运算能力与的高速并行运算能力,大大减少了系统的外围接口器件,有效的
降低系统成本。
此方案中选用公司的基于内核的处理器作为主控芯片。对
于系统的输入输出的逻辑控制通过来实现,该芯片选用公司的
,作为处理器的外围器件。同时对整个系统的硬件开发作了详细说明
电源、等芯片选型及设计液晶显示模块及键盘的应用设计电机的输
入输出电路设计等。
软件部分包括、应用程序的设计等。其中,支持系
统、程序下载到中执行和烧写到存储器等功能包括操作系统
的移植、任务管理、任务间的通信等,应用程序的设计包括设备驱动程序、液晶显示、
键盘操作、电机控制等。同时用开发了机下载控制界面,并对液晶模块和电
机进行调试。
关键词三维雕刻机,嵌入式系统,成
江苏大学硕士学位论文

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学位论文作者签名叭了亨。导教师签名
叮年月‘日叫
独创性声明
本人郑重声明所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独
立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容以外,本论
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的研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。本
人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
学位论文作者签名叭,“亨
日期年‘月口
江苏大学硕士学位论文
第一章绪论
计算机数控技术是世纪年代发展起来的
机床控制新技术,集机械制造、微电子、计算机、现代控制、传感检测、信息处理和网
络通信技术于一体,是现代制造技术的基础。其功能强弱、性能优劣直接影响着数控设
备的加工质量和效能发挥,对整个制造系统的集成控制、高效运行、更新发展都具有至
关重要的影响。它的广泛使用是制造业的生产方式、产业结构、管理方式带来了深刻的
变化,数控技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的基础,是振兴国家机床行
业、增强制造业国际竞争能力的基础。
数控系统是数控技术的核心,对整个制造系统的集成控制、高效运行、更新发展
都具有至关重要的影响。因此数控系统技术不仅作为数控发展的先导技术,而且作为制
造业的基础性战略技术,越来越来得到世界各国的高度重视和大力发展。
数控技术的发展
数控系统的发展历程
自从年美国麻省理工学院研制出世界上第一台三坐标铣床以来,随着计算机
技术,特别是微电子技术的发展,数控技术无论在硬件或软件方面发展都很快,数控系
统已经经历了八代,大致可分为四个发展阶段
硬件数控阶段
早期计算机的运算速度低,远不能适应机床实时控制的要求。人们不得不采用数字
逻辑电‘搭”成一台专用计算机作为数控装置,被称为硬件连接数控,简称为数控
世界上第一台数控铣床的数控装置是采用电子管、继电器和模拟电路构成的实验样机,
通常称为第一代数控。年,晶体管取代了笨重的电子管,缩小了体积,使得工业应
用成为可能,诞生了第二代数控系统。年出现了小规模集成电路构成的,体积
更小,功耗更低,提高了可靠性,发展到第三代。
这一阶段的数控系统,各种控制功能均由硬件逻辑完成,称为“硬件”数控,其功能
简单,灵活性差,设计周期长,系统可靠性低,因而限制了其进一步的发展和应用。
江苏大学硕十学位论文
计算机数控系统的发展和完善阶段
年代初,大规模集成电路、半导体存储器、微处理器的问世,通用小型计算机出
现并逐渐普及,给数控技术带来了突破性的发展。年在美国芝加哥数控展览会上,
首次展出了以小型计算机为核心的计算机数控系统,标志着数控系统进入了计
算机为主体的第四代。再次,原来有硬件实现的功能逐步改由软件完成,从此系统进入
“软联接”数控时代。
年,首次出现了采用微处理器芯片的软联接系统,象征着数控