1. 研究目的与意义
由于手工钻孔的精度低、速度慢、对钻孔工人技术要求较高、且因多规格多样式致使增加手工钻孔的难度及增加模具的成本。本课题设计一种基于LPC1752的数控钻孔机,该装置可根据实际需要,实现快速、准确地控制步进电机运行从而实现精密定位,同时由Z轴控制钻孔深度。该控制器是基于ARM为核心的步进电机控制系统,相对于传统MCS51单片机控制系统,具有处理速度快,外围接口资源丰富,控制方便,精度高等特点。
步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响,当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。
2. 研究内容和预期目标
一、任务内容
1、掌握nxp公司lpc1752 arm系列单片机的原理及应用设计。
2、掌握单片机c程序设计。
3. 研究的方法与步骤
数控钻孔机控制系统是用在孔加工机床上,以可编程序控制器为主控制器,控制钻头相对于工件的定位,由一个定位点向另一个定位点的控制系统。整个系统由控制系统和X—Y平台构成。当步进电机驱动器接受到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度。可以通过控制控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。
编制步进电机驱动、加减速控制、准确快速移动定位、简单的人机接口和中断处理等应用程序,实现步进电机驱动运行的基本功能。当我们给出一个坐标或者一组坐标,步进电机能达到准确连续钻孔的目的,钻孔的深度是直接钻通,钻孔的大小由钻头的大小来决定。可在单片机与驱动器之间增加隔离器(一是抗干扰,二是电隔离。)以防强功率的干扰信号进主控系统。多轴联动的时候用差补来补上。设计原理图,编写步进电机的运动程序,检查是否有错误或未考虑完全的地方,用电脑进行模拟仿真,检测运行结果。书写报告。4. 参考文献
[1]周立功. 深入浅出cortex-m3—lpc175x(上册). 广州致远电子有限公司,2010
[2]周立功. 深入浅出cortex-m3—lpc175x(下册). 广州致远电子有限公司,2010
[3]王为青,程国钢. 单片机keil cx51应用开发技术. 人民邮电出版社,2006
5. 计划与进度安排
| 序号 | 起迄日期 | 工作内容 |
| 1 | 3月29日~3月11日 | 熟悉ARM Cortex-M3系列单片机内部结构及其程序语言 |
| 2 | 3月14日~3月25日 | 了解产品的电路及相关IC的使用;焊接、安装产品,调试相关硬件 |
| 3 | 3月28日~4月15日 | 学习AK100仿真器的使用;编制显示等接口程序 |
| 4 | 4月18日~5月6日 | 编制中断处理、步进电机驱动输出等功能程序 |
| 5 | 5月9日~5月13日 | 编制加减调速、移动定位等全自动运行程序 |
| 6 | 5月16日~6月3日 | 总体调试;撰写毕业答辩报告 |
