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一种迷你数控雕刻机系统的设计方案

2016-09-24 09:31:03      点击次数:
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  2 功能模块选择

  2.1 ATmega128单片机最小系统模块

  ATmega128是由ATMEL公司设计的一款8位微处理器,具有128K字节的系统内可编程Flash,53个可编程的I/O口线,满足本设计中众多I/O口的需求,无需再扩展。此外,该单片机还拥有六路分辨率可编程的PWM,便于产生标准的脉冲信号。另外还拥有六个外部中断端口,可用于防碰撞设计。最小系统原理图如图2所示。

  ATmega128最小系统原理图

  2.2 LCD12864液晶显示模块

  为了观察雕刻机在加工时雕刻头位置坐标以及加工用时等参数,本系统设计了LCD12864液晶显示模块。LCD12864液晶显示屏可以显示汉字、大小写字母、其他各种符号等,满足设计要求。本设计中,利用ATmega128单片机来控制LCD12864,其中PC口作为并行数据口使用,向LCD12864并行串口传送数据。PF口作为控制片选、读写、复位、串并数据传送方式选择使用。LCD12864液晶显示模块如图3所示。

  LCD12864液晶显示模块图

  2.3 步进电机驱动模块

  步进电机是一种将电脉冲信号转化为角位移的电磁机械装置,是数控系统常用的驱动执行组件。步进电机必须有驱动器和控制器才能正常的工作,驱动器的作用是对控制脉冲进行环行分配、功率放大,使步进电机绕组按一定顺序通电,控制电机转动。

  本系统设计中,使用BL-210作为步进电机的驱动器,该驱动器实现高频斩波,恒流驱动,具有很强的抗干扰性、高频性能好、起动频率高、控制信号与内部信号实现光电隔离、电流可选、结构简单、运行平稳、可靠性好、噪声小,可带动1.0 A以下所有的步进电机。此外,细分数可选(1/2,1/4,1/8),对应的微步距角分别为(0.9°/STEP、0.45°/STEP、0.225°/STEP)。BL-210步进电机驱动器电路图如图4所示。A+、A-接步进电机A相。B+、B-接步进电机B相。CW-信号传,反之发转。CP-信号控制步进电机的速度,ATmega128单片机产生的PWM波从此端口输入,当PWM波频率高时,步进电机速度较快,反之较慢。CP+、CW+为输入控制信号的公共阳端,都接高电平。大电流电感

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