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16位单片机脉冲式运动控制器的开发与研究
资料介绍
运动控制器作为机电一体化的核心,广泛应用于数控机床,机器人,医疗设备等众多领域,在科技进步的同时,市场需求决定了高性能,低成本运动控制器将具有广阔的发展前景。
本文在分析数控系统组成的基础上,采用具有DSP功能的16位单片机SPCE061A作为核心处理器,以松下数字式交流伺服电机及配套驱动器为控制对象,设计了一款经济实用的脉冲式多轴运动控制器。单片机采用SPCE061A是考虑到它不光有较大的存储容量,更重要的是它的工作频率可达到50MHz,具有很强的数据运算能力,避免了采用DSP所带来的较高的成本。并设计了电源供电电路,PROBE下载接口电路,可进行在线程序的下载和在线系统调试,脉冲发生电路,反馈采样接收电路,输入输出扩展电路以及监控系统运行的串口通讯电路。通过脉冲输出,可以控制四轴步进或伺服电机做出相应运动。
硬件设计时为了能实现绝对位置计数,在参考部分市场上成熟计数器产品的基础上,设计了32位可逆计数器及计数值锁存控制电路,试验结果表明,计数器工作稳定可靠,达到了设计目标。
同时在结合系统硬件电路的基础上编写了系统总体结构的框架及各模块程序如系统初始化程序,串口通讯程序,定时中断中的中断处理程序以及人机界面,可实现对电机的一些基本控制。
试验结果表明电路设计合理,系统运行稳定可靠,达到了预期设计目标,所研制的多轴运动控制器可用于数控机床,机器人,自动导航车等领域。
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