關(guān)節(jié)臂式坐標(biāo)測(cè)量機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究.pdf

1、本文的研究對(duì)象是以單片機(jī)和CPLD為核心的關(guān)節(jié)臂式柔性三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。測(cè)量機(jī)采用高精度的角度傳感器測(cè)量各個(gè)關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)角度，再根據(jù)桿件長(zhǎng)度，通過(guò)系統(tǒng)模型方程得出測(cè)頭的中心坐標(biāo)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、量程大、體積小、價(jià)格低廉、安裝方便、易于操作、可在線使用、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)。
　　 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要對(duì)硬件和軟件進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)，并在最后經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的正確性。在充分分析了傳統(tǒng)關(guān)節(jié)臂數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的缺點(diǎn)后，提出了精度更高、成本更低的

2、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；可編程邏輯器件(CPLD)與單片機(jī)的結(jié)合，使得系統(tǒng)更具柔性化；C語(yǔ)言與VerilogHDL語(yǔ)言的結(jié)合使得系統(tǒng)調(diào)試靈活，方便整個(gè)系統(tǒng)的功能擴(kuò)展。實(shí)驗(yàn)證明，本系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確完成測(cè)量機(jī)的數(shù)據(jù)采集任務(wù)。
　　 本論文研究的課題是國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，項(xiàng)目編號(hào)是50475116，主要工作包括以下幾個(gè)方面：
　　 1、參照了國(guó)內(nèi)外的設(shè)計(jì)，根據(jù)測(cè)量機(jī)整體要求，確定了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的整體方案；
　　 2、為了滿足系統(tǒng)的

3、速度、精度及可靠性要求，選取AVR單片機(jī)和CPLD作為硬件核心，對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件進(jìn)行了設(shè)計(jì)；
　　 3、繪制數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)PCB板，并對(duì)焊接后的電路進(jìn)行了調(diào)試，經(jīng)過(guò)兩次改版，順利完成了系統(tǒng)要求的調(diào)試任務(wù)；
　　 4、在Quartus環(huán)境下，采用VerilogHDL語(yǔ)言對(duì)CPLD編程，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的差分處理、4細(xì)分、辨向、可逆計(jì)數(shù)、鎖存等功能；
　　 5、在ICCAVR環(huán)境下，對(duì)AVR單片機(jī)編程，實(shí)現(xiàn)了各電路板