机械5

贴标机械手运动控制系统设计 目录 第一章绪论………………………………………………………………1 1.1引言……………………………………………………………………....1 1.2选题背景与意义………………………………………………………....2 1.3研究现状………………………………………………………………....2 1.4本文的结构………………………………………………………………3 第二章母导线参数检测系统简介……………………………………… 4 2.1母导线简介……………………………………………………………....4 2.2母导线分类……………………………………………………………....4 2.3母导线基本结构…………………………………………………………4 2.4自动检测系统组成………………………………………………………6 2.5自动检测系统控制流程…………………………………………………7 第三章贴标机运动控制系统电路设计………………………………10 3.1贴标机运动机构概述…………………………………………………...10 3.2贴标机运动控制方案拟定……………………………………………...11 3.2.1总体方案设计……………………………………………………..11 3.2.2贴标机控制系统设计……………………………………………..11 3.3 CPU选择及其外围电路设计…………………………………………...12 3.3.1单片机8031简介………………………………………………....12 3.3.2单片机8031的时钟及复位电路………………………………....13 3.4存储器扩展电路设计…………………………………………………...13 3.4.1程序存储器的扩展………………………………………………..13 3.4.2数据存储器的扩展………………………………………………..14 3.5显示电路设计…………………………………………………………...17 3.5.1 LED显示器简介…………………………………………………...17 3.5.2 LED显示电路……………………………………………………...17 3.6键盘扩展电路设计……………………………………………………....18 3.6.1编辑键盘接口芯片选择…………………………………………...18 3.6.2编辑键盘电路……………………………………………………...20 3.6.3手动键盘电路……………………………………………………...20 3.6.4编辑键盘流程图…………………………………………………...21 3.7输入/输出信号接口扩展电路设计……………………………………...21 3.7.1步进电机控制信号接口电路………………………………………21 3.7.2开关量输入/输出信号接口电路…………………………………...21 3.8地址译码电路设计……………………………………………………….22 3.8.1译码电路……………………………………………………………22 3.8.2译码地址……………………………………………………………24 第四章步进电机驱动电路设计…………………………………………25 4.1步进电机简述…………………………………………………………….25 4.2步进电机的控制原理…………………………………………………….25 4.3相序分配电路设计……………………………………………………….26 4.3.1相序分配电路………………………………………………………26 4.3.2相序分配软件………………………………………………………27 4.4功率放大电路设计……………………………………………………….29 第五章贴标机械手运动控制系统的原理图及PCB图绘制………32 5.1用Protel 99 SE进行电路设计的基本步骤……………………………..32 5.1.1电路原理图设计的步骤……………………………………………32 5.1.2印刷电路板设计的步骤…………………………………………….32 5.2电路原理图设计…………………………………………………………..33 5.3印刷电路板的设计………………………………………………………..33 5.4设计中的问题及解决方法………………………………………………………35 第六章总结………………………………………………………………36 1、总结…………………………………………………………………36 2、感谢………………………………………………………………………36 致谢…………………………………………………………………………38 参考文献………………………………………………………………………39 附录A：英文资料………………………………………………………………..40 附录B：英文资料翻译…………………………………………………………..45 附录C：硬件设计原理图与PCB图…………………………………………….49 附件：光盘资料 1、总结 随着自动化技术的发展，为了满足各种不同贴标对象的要求，市场上出现了多种类型的贴标机构。母导线贴标机控制系统，是利用最普及的8031单片机及扩展电路实现的控制系统，专为满足母导线参数的自动检测并粘贴而设计的，它是母导线参数自动检测系统中的一个重要的组成部分。相关工作总结如下。 一、主要工作及结论 （1）母导线贴标机控制系统，用8031作为CPU，并扩展相关外部电路设计。系统具有很高的稳定性、可靠性，能够保证贴标动作的准确、稳定、可靠、高效。 （2）母导线贴标机控制系统其实是一个三坐标的步进电机控制系统，系统控制要求与数控铣床的系统控制相类似，但控制要求和功能要比数控铣床低很多，只需实现贴标机械手三坐标的单轴运动，在控制精度上只要求很粗的定位。 （3）母导线贴标机控制系统的设计中主要用到8031单片机的扩展技术、步进电机的恒流斩波技术等，都是很成熟的技术，所以使贴标机系统具有很大的灵活性，可以根据总体系统的控制要求，添加或改进贴标机的控制性能，同时对其他类型贴标机的系统设计具有一定的参考价值。 （4）母导线贴标机控制系统，是一种新型的自动控制装置，改变了母导线贴标操作必须由手工完成的历史，为实现企业生产的自动化，提高生产效率，降低工人劳动强度有很大的现实意义 二、存在的问题 （1）母导线贴标机控制系统是一个很大的项目，在设计中只完成了其中的一部分，最后也没有看到实际运动过程，不清楚设计的缺陷。 （2）步进电机控制部分只是对驱动部分做了比较充分的说明，对于步进电机在低频中的工作状态以及失步等问题并没有涉及到。在实际应用中还需进一步改进。 2、感想 通过四个月的设计，我觉得受益匪浅。无论做什么课题，都是一种再学习，再充实，学新知识的过程，而且这仅仅几个月的时间所学到的东西，也许比大学前3年加起来所学的东西还要多，还要牢靠，还要有现实作用。因为我从中学到了怎么应用知识，怎么把众多的知识糅合到一起。从参考书到科技文献都有所需要的知识。以前我们只是学习书本中的知识，所谓的参考书也只是书本的习题集。通过这次设计让我知道除了书本还有很到需要掌握的资料。有科技文献，设计甚至公司发布的技术资料都是做为工科学生应该掌握的资料。做设计是对自身能力的一种考验，在短短几个月的时间中，从几张纸的设计任务书开始，进行资料的收集，设计方案的确定，学习新软件的应用，设计硬件部分电路，设计软件流程图，编写程序，在指导老师和同学的帮忙和协助下，最终写出几十页的。虽然这其中还有很多的不完善，一些错误，但这几个月的学习过程，就是我们最大的收获。我相信自己在今后的生活和学习过程中，都能够像做设计一样，本着学习知识、提高自身能力的心态，认真耐心的对待遇到的每一项任务，真正做到学有所长，学以致用。