多軸電機(jī)控制傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

多軸電機(jī)控制傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)第1頁(yè)/共23頁(yè)

隨著現(xiàn)代化工業(yè)步伐的加快，一些企業(yè)和工廠的規(guī)模越來(lái)越大，然而規(guī)模大了卻帶來(lái)了許多問(wèn)題：比如當(dāng)生產(chǎn)線過(guò)長(zhǎng)時(shí)，企業(yè)或工廠必須對(duì)模式的改變進(jìn)行相應(yīng)的人員增加，這樣不僅增加了投入成本，也帶來(lái)了許多不便。而多軸控制傳動(dòng)系統(tǒng)正好解決了這些問(wèn)題。多軸電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)在現(xiàn)代生產(chǎn)中應(yīng)用比較廣泛：1、大型自動(dòng)化加工基地，例如：工廠，車間；2、自動(dòng)機(jī)儀表車床。項(xiàng)目背景：第2頁(yè)/共23頁(yè)設(shè)計(jì)功能1、同時(shí)驅(qū)動(dòng)5個(gè)直流電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)；2、5個(gè)電機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)可自行改變自己的轉(zhuǎn)速，相互獨(dú)立，互不影響；3、在液晶屏可以顯示其中任意電機(jī)的編號(hào)，當(dāng)前轉(zhuǎn)速。第3頁(yè)/共23頁(yè)設(shè)計(jì)思路主控制版驅(qū)動(dòng)調(diào)速電機(jī)1加速液晶顯示電機(jī)2電機(jī)3電機(jī)4電機(jī)5采用PWM輸出方式SWDIP-3撥碼器采用STC89C52RC單片機(jī)減速選擇第4頁(yè)/共23頁(yè)系統(tǒng)簡(jiǎn)易示意圖第5頁(yè)/共23頁(yè)主要模塊：主控制模塊驅(qū)動(dòng)調(diào)速模塊液晶顯示直流電機(jī)第6頁(yè)/共23頁(yè)主控制版主要功能：通過(guò)接收由電腦所發(fā)送的程序指令，再通過(guò)單片機(jī)（ＳＴＣ８９Ｃ５２ＲＣ單片機(jī)）數(shù)據(jù)處理后一方面通過(guò)串口向驅(qū)動(dòng)調(diào)速模塊發(fā)出指令，驅(qū)動(dòng)電機(jī)做出相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)。另一方面向液晶顯示屏發(fā)送數(shù)據(jù)，使液晶屏顯示相應(yīng)的內(nèi)容。第7頁(yè)/共23頁(yè)單片機(jī)最小系統(tǒng)及三個(gè)按鍵該模板有三個(gè)按鍵，（SW1SW2SW3）分別控制電機(jī)的加速、減速和選擇電機(jī)的作用。第8頁(yè)/共23頁(yè)驅(qū)動(dòng)調(diào)速模塊主要功能：接收主控系統(tǒng)所發(fā)送的指令，通過(guò)調(diào)節(jié)輸出電壓的占空比（PWM）驅(qū)動(dòng)指定直流電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)、停止、加速和減速的控制要求。第9頁(yè)/共23頁(yè)P(yáng)CF8591和撥碼開關(guān)PCF8591具有I2C總線接口的A/D轉(zhuǎn)換芯片，實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)到數(shù)據(jù)信號(hào)的轉(zhuǎn)換SWDIP-3撥碼開關(guān)實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的編碼第10頁(yè)/共23頁(yè)驅(qū)動(dòng)電路第11頁(yè)/共23頁(yè)驅(qū)動(dòng)電路第12頁(yè)/共23頁(yè)液晶顯示模塊本系統(tǒng)的顯示模塊主要用到的是Nokia/諾基亞5110LCD。

接收主控所發(fā)出的程序命令，顯示相應(yīng)電機(jī)的編號(hào)及轉(zhuǎn)速。第13頁(yè)/共23頁(yè)顯示器諾基亞5110除應(yīng)用于移動(dòng)電話外，也可廣泛應(yīng)用于各類便攜式設(shè)備的顯示系統(tǒng)。該模塊具有以下特點(diǎn)：84x48的點(diǎn)陣LCD，可以顯示4行漢字，采用串行通信，接口信號(hào)線少；采用低電壓供電，且具有掉電模式。模塊的體積很小第14頁(yè)/共23頁(yè)直流電機(jī)模塊該系統(tǒng)采用5個(gè)24V/30W的直流電機(jī)并排連接相互獨(dú)立，在一個(gè)主控制模塊下，分別控制。它主要有兩部分組成：定子，轉(zhuǎn)子。第15頁(yè)/共23頁(yè)測(cè)試程序：main(){unsignedcharsudu[6]={0,0,0,0,0,0}; intmode=5;LCD_init();//初始化LCD模塊

LCD_clear();//清屏幕

LCD_write_string(1,0,""); LCD_write_string(1,1,"電機(jī)"); LCD_write_string(1,2,"轉(zhuǎn)速"); LCD_write_Date(5,1,0,3); LCD_write_Date(5,2,0,3);}第16頁(yè)/共23頁(yè)

第17頁(yè)/共23頁(yè)系統(tǒng)測(cè)試記錄電機(jī)編號(hào)（s6選擇)初始速度加速（s5）s5按下一次s5按下兩次……減速（s4）s4按下一次s5按下兩次……1051015……165160155……2051015……165160155……3051015……165160155……4051015……165160155……5051015……165160155……第18頁(yè)/共23頁(yè)測(cè)試結(jié)果分析由以上結(jié)果可以得出結(jié)論，1、每當(dāng)key_mode鍵按下時(shí)，液晶屏顯示當(dāng)前控制電機(jī)編號(hào)會(huì)加1.2、每當(dāng)key_up鍵按下時(shí)，液晶屏顯示電機(jī)的速度會(huì)增加5rad/s。3、每當(dāng)key_down鍵按下時(shí)，液晶屏顯示電機(jī)的速度減小5rad/s直到減小到0。結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理可知，此次實(shí)驗(yàn)比較成功?；旧线_(dá)到了實(shí)驗(yàn)要求第19頁(yè)/共23頁(yè)實(shí)物演示第20頁(yè)/共23頁(yè)實(shí)訓(xùn)總結(jié)1、通過(guò)本次實(shí)訓(xùn)，我們更好地了解了單片機(jī)的最小系統(tǒng)，及其各模塊的工作原理、編程及一些簡(jiǎn)單的運(yùn)用，也剛好的復(fù)習(xí)掌握了以前學(xué)習(xí)的理論知識(shí)。2、通過(guò)本次實(shí)訓(xùn)，更好地鍛煉了我們的實(shí)際動(dòng)手能力，讓我們有機(jī)會(huì)可以學(xué)以致用，為我們以后的工作奠定了基礎(chǔ)。通過(guò)本次實(shí)訓(xùn)我們深深的認(rèn)識(shí)到理論到實(shí)踐的距離，認(rèn)識(shí)到我們的不足；列如：對(duì)許多復(fù)雜的程序理解不足，許多知識(shí)運(yùn)用生疏；對(duì)復(fù)雜的電路系統(tǒng)理解考慮不夠全面;實(shí)際動(dòng)手能力欠缺。因此我們應(yīng)改加深學(xué)習(xí)和理解以前的知識(shí)，增強(qiáng)動(dòng)手能力動(dòng)手能力，根據(jù)實(shí)際問(wèn)題多思考解決方法和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，避免再發(fā)生類似的錯(cuò)誤，在實(shí)際操作中增強(qiáng)對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解。第21頁(yè)/共23頁(yè)