基于单片机的数控实验教学绘图仪设计.doc
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基于单片机的数控实验教学绘图仪设计,资源包括标准doc格式正文共54页摘 要以单片机为基础，从最简单的数控到最先进的计算机数控，对数控作一系统地演示，完成简易数控绘图功能。本系统单机运行实现基本的数控思想;系统与思想。让学生对数控技术和数控知识有一系统的认识，彻底理解、掌握数控思想。系统单机运行及与pc机联机运行。按照从pc机上接收到的信息完成任务。该系...
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此文档由会员 莎士比亚 发布
资源包括标准DOC格式正文共54页
摘 要
以单片机为基础，从最简单的数控到最先进的计算机数控，对数控作一系统地演示，完成简易数控绘图功能。本系统单机运行实现基本的数控思想;系统与思想。让学生对数控技术和数控知识有一系统的认识，彻底理解、掌握数控思想。
系统单机运行及与PC机联机运行。按照从PC机上接收到的信息完成任务。该系统配备了两套与PC机的通信接口，即并口和串口通信。以实验条件和方便为宜选择其一。在单机运行的情况下以十进制BCD拔盘作为输入设备，既符合人们的认知习惯又简捷直观。并配有七段数码管显示器，以便在执行的过程中显示运行状况。以软件实现插补，送出进给脉冲驱动步进电机运行，并经机械转换装置转换为X, Y两轴构成的平面绘图系统。并探讨了一种均匀脉冲插补方法。
关键字:数控 单片机 步进电机 通信 插补 显示
Abstract
Displaying the NC by the numbers based on SCM from the simplest NC to
the advantest CNC to realize the NC plotting function. The radical NC thought realized by this system itself running: CNC thought realized by its running liked with PC. Let students have a systemic congnition to NC technician knowledge completely understand and mast the NC thought.
The system runs singly also acts as the information getting from PC while linked with PC. This system was equipped two sets of communication interface with PC, the serial and parallel interface, select one of them according to the experiment condition and convenience. The system runs by itself, its inputting device is decimal BCD (Binary-Coded Decimal notation) code turn plate because the device not only according with people' s cognitive habit but concise and intuitionist. The system equipped with display—seven fragments LED( Low Emitting Diode)，displaying the working state while system running. The feeding pulse，send out from the software interpolation to drive step electric motor，and transformed through the machine transform device to make up of two coordinates (X and Y) plane .plotting system. In addition，probing into a kind of the even pulse interpolation method.
Key Words: number control(NC)，single chip microprocessor(SCM)，step
electric motor，communication, interpolation，display
目 录
1 综述 5
1. 1计算机数控系统的基本概念 5
1. 1. 1概述 5
1.2数控系统的组成 9
1.2.1计算机数控系统的组成 9
1.3计算机数控系统的硬件 11
1.3.1 NC装置的硬件构成 11
1.3.2增强并行口EPP (Enhanced Parallel Port) 12
2.步进电机 14
2.1经济型数控机床特点 14
2. 2经济型数控系统的种类 15
2. 3步进电机的工作原理及特性 16
2. 4步进电机的分类 16
2. 5步进电机的主要技术指标与特性 17
2.6步进电机的控制方法 18
2.7 步进电机的控制系统 19
2.8经济型数控技术中微机运用及其接口技术 21
2.8.1. ATMEL.89C51单片计算机 21
2.8.2微机数控中的接口技术 22
3 绘图仪系统设计 25
3. l 绘图仪数控系统控制流程图 25
3. 3数据输入 27
3. 3. 1输入工具 27
3. 3. 2 BCD码拔盘接口 28
3. 4输入方法设计 29
3. 4. 1工作系统分析 29
3. 4. 2特征字设计 30
3. 4. 3输入法示例说明 31
3. 4. 4程序中数据处理 32
3. 5系统演示 33
3. 5. 1数据输入 33
3. 5. 2直线插补 34
3. 6显示部分设计 39
3. 6. 1发光二极管 39
3. 6. 2七段数码管LED 40
3. 6. 3 LED静态显示方式 41
3. 6. 4 LED动态显示方式 41
3.6.5 LED显示器与8155接口 42
4.串行通信设计 43
4. 1异步通信和同步通信 43
4.1.1异步通信 43
4.1.2同步通信 44
4.2波特率(Baud rate) 44
4. 3通信过程及通信协议 45
4. 3.1串—并转换与设备同步 45
4. 3. 2串行通信协议 45
4. 4 RS-232标准接口总线及串行通信硬件设计 45
4.4.1 RS-232标准接口总线 46
4.4.2. RS-232的信号特征 46
4. 4. 3电气特征与电平转换 46
4. 4. 4波特率设置 47
5 脉冲均匀化插补方法 48
5. 1 传统插补方法及其各轴脉冲波形 48
5. 2 脉冲均匀化的插补方法 50
结 论 52
致 谢 53
参 考 文 献 54
摘 要
以单片机为基础，从最简单的数控到最先进的计算机数控，对数控作一系统地演示，完成简易数控绘图功能。本系统单机运行实现基本的数控思想;系统与思想。让学生对数控技术和数控知识有一系统的认识，彻底理解、掌握数控思想。
系统单机运行及与PC机联机运行。按照从PC机上接收到的信息完成任务。该系统配备了两套与PC机的通信接口，即并口和串口通信。以实验条件和方便为宜选择其一。在单机运行的情况下以十进制BCD拔盘作为输入设备，既符合人们的认知习惯又简捷直观。并配有七段数码管显示器，以便在执行的过程中显示运行状况。以软件实现插补，送出进给脉冲驱动步进电机运行，并经机械转换装置转换为X, Y两轴构成的平面绘图系统。并探讨了一种均匀脉冲插补方法。
关键字:数控 单片机 步进电机 通信 插补 显示
Abstract
Displaying the NC by the numbers based on SCM from the simplest NC to
the advantest CNC to realize the NC plotting function. The radical NC thought realized by this system itself running: CNC thought realized by its running liked with PC. Let students have a systemic congnition to NC technician knowledge completely understand and mast the NC thought.
The system runs singly also acts as the information getting from PC while linked with PC. This system was equipped two sets of communication interface with PC, the serial and parallel interface, select one of them according to the experiment condition and convenience. The system runs by itself, its inputting device is decimal BCD (Binary-Coded Decimal notation) code turn plate because the device not only according with people' s cognitive habit but concise and intuitionist. The system equipped with display—seven fragments LED( Low Emitting Diode)，displaying the working state while system running. The feeding pulse，send out from the software interpolation to drive step electric motor，and transformed through the machine transform device to make up of two coordinates (X and Y) plane .plotting system. In addition，probing into a kind of the even pulse interpolation method.
Key Words: number control(NC)，single chip microprocessor(SCM)，step
electric motor，communication, interpolation，display
目 录
1 综述 5
1. 1计算机数控系统的基本概念 5
1. 1. 1概述 5
1.2数控系统的组成 9
1.2.1计算机数控系统的组成 9
1.3计算机数控系统的硬件 11
1.3.1 NC装置的硬件构成 11
1.3.2增强并行口EPP (Enhanced Parallel Port) 12
2.步进电机 14
2.1经济型数控机床特点 14
2. 2经济型数控系统的种类 15
2. 3步进电机的工作原理及特性 16
2. 4步进电机的分类 16
2. 5步进电机的主要技术指标与特性 17
2.6步进电机的控制方法 18
2.7 步进电机的控制系统 19
2.8经济型数控技术中微机运用及其接口技术 21
2.8.1. ATMEL.89C51单片计算机 21
2.8.2微机数控中的接口技术 22
3 绘图仪系统设计 25
3. l 绘图仪数控系统控制流程图 25
3. 3数据输入 27
3. 3. 1输入工具 27
3. 3. 2 BCD码拔盘接口 28
3. 4输入方法设计 29
3. 4. 1工作系统分析 29
3. 4. 2特征字设计 30
3. 4. 3输入法示例说明 31
3. 4. 4程序中数据处理 32
3. 5系统演示 33
3. 5. 1数据输入 33
3. 5. 2直线插补 34
3. 6显示部分设计 39
3. 6. 1发光二极管 39
3. 6. 2七段数码管LED 40
3. 6. 3 LED静态显示方式 41
3. 6. 4 LED动态显示方式 41
3.6.5 LED显示器与8155接口 42
4.串行通信设计 43
4. 1异步通信和同步通信 43
4.1.1异步通信 43
4.1.2同步通信 44
4.2波特率(Baud rate) 44
4. 3通信过程及通信协议 45
4. 3.1串—并转换与设备同步 45
4. 3. 2串行通信协议 45
4. 4 RS-232标准接口总线及串行通信硬件设计 45
4.4.1 RS-232标准接口总线 46
4.4.2. RS-232的信号特征 46
4. 4. 3电气特征与电平转换 46
4. 4. 4波特率设置 47
5 脉冲均匀化插补方法 48
5. 1 传统插补方法及其各轴脉冲波形 48
5. 2 脉冲均匀化的插补方法 50
结 论 52
致 谢 53
参 考 文 献 54
