基于單片機(jī)的二維運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、為實(shí)現(xiàn)美式十六球的自動(dòng)擺放，本文設(shè)計(jì)了一種基于X—Y二維定位平臺(tái)的擺球裝置，并系統(tǒng)地論述了應(yīng)用單片機(jī)開(kāi)發(fā)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)二維運(yùn)動(dòng)控制器的方法。該二維運(yùn)動(dòng)控制器既能實(shí)現(xiàn)兩軸獨(dú)立運(yùn)動(dòng)控制，又能方便地進(jìn)行聯(lián)動(dòng)控制。 本文完成的主要工作有：(1)擺球裝置機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；(2)系統(tǒng)控制方案設(shè)計(jì)；(3)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的研究；(4)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)；(5)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。 二維運(yùn)動(dòng)控制器的重點(diǎn)在于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路硬件與控制軟件的設(shè)計(jì)，以及上下

2、位機(jī)串口通信的實(shí)現(xiàn)。X、Y兩個(gè)方向的控制環(huán)節(jié)由AT89C52單片機(jī)和壞行分配器PMM8713構(gòu)成，單片機(jī)通過(guò)模擬串口與上位機(jī)進(jìn)行通信，利用PMM18713產(chǎn)生步進(jìn)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行和正反轉(zhuǎn)的控制信號(hào)。驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)采用UC3842實(shí)現(xiàn)恒流驅(qū)動(dòng)，給出特定的脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)功率管進(jìn)行開(kāi)通和關(guān)斷，使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)按照規(guī)定的軌跡和速度運(yùn)行。軟件部分由上位機(jī)軟件和下位機(jī)軟件組成。上位機(jī)軟件用VisualBasic編制，具有可視化界面，用于對(duì)X—Y運(yùn)動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行調(diào)試

3、。下位機(jī)軟件用單片機(jī)匯編語(yǔ)言編制。上位機(jī)輸入的指令經(jīng)編譯生成相應(yīng)的目標(biāo)代碼并通過(guò)計(jì)算機(jī)串口發(fā)送到下位機(jī)中。下位機(jī)的功能：一是接收來(lái)自上位機(jī)的數(shù)據(jù)和命令：二是根據(jù)上位機(jī)發(fā)送的命令執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作；三是向上位機(jī)發(fā)送有關(guān)信息。 該控制系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)： 1采用內(nèi)部時(shí)鐘方式產(chǎn)生步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)脈沖，用軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，降低了硬件成本； 2硬件設(shè)計(jì)盡可能地選擇標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的電路，提高了設(shè)計(jì)的成功率和結(jié)構(gòu)的靈活性； 3采用