自動蓋章機(jī)設(shè)計(jì)

PAGEPAGE10自動蓋章機(jī)的設(shè)計(jì)調(diào)查了解，當(dāng)前大多數(shù)部門仍采用手工蓋章的方式，用于印泥蓋章的機(jī)器應(yīng)用較少。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，較小部門因?yàn)闄?quán)限有限，蓋章方面的工作要求相對較少，關(guān)于蓋章工作的疲勞性無直接體驗(yàn)。但關(guān)于蓋章工作頻率較高的部門而言，如學(xué)校、政府為了有效解決這一問題，筆者根據(jù)單片機(jī)、機(jī)械知識等設(shè)計(jì)了用于自動蓋章的機(jī)械裝置。該裝置主要構(gòu)成部分包括單片機(jī)、電源設(shè)備、驅(qū)動機(jī)、光軸、軸承支座、傳Arduino程序，控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速，并和電機(jī)相連，帶動相連的滑塊，推動印章一定，和步進(jìn)電機(jī)傳動的印泥相配合，實(shí)現(xiàn)自動化蓋章。1 緒論研究背景在當(dāng)前知識型經(jīng)濟(jì)背景下，科學(xué)技術(shù)對生產(chǎn)力的影響越發(fā)凸顯，科技逐漸成為社會發(fā)展的第一生產(chǎn)力，同時(shí)也是提升社會生產(chǎn)力、促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、將人們從繁重體力勞動中解脫出來的主要途徑。筆者調(diào)查發(fā)展，當(dāng)前大多數(shù)部門的蓋章工作，是以傳統(tǒng)手工方式進(jìn)行的，自動化印泥蓋章的機(jī)器應(yīng)用范圍相對有限。對小部門而言，蓋章工作量相對較小，對蓋章工作疲勞無直接體驗(yàn)。但對學(xué)校、政府行政部門而言，蓋章工作較為繁重，甚至有搓章情況存在。為有效姐姐這一問題，筆者根據(jù)單片機(jī)、機(jī)械知識等設(shè)計(jì)了用于自動蓋章的機(jī)械裝置。該裝置主要構(gòu)成部分包括單片機(jī)、電源設(shè)備、驅(qū)動機(jī)、光軸、軸承支座、傳送帶、角鋁、光軸固件、夾Arduino并和電機(jī)相連，帶動相連的滑塊，推動印章一定，和步進(jìn)電機(jī)傳動的印泥相配合，實(shí)現(xiàn)自動化蓋章。研究意義在知識型社會背景下，科學(xué)技術(shù)逐漸成為促進(jìn)社會、經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要生產(chǎn)力，加強(qiáng)科技創(chuàng)新，對促進(jìn)民族發(fā)展、實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興有著極大意義。隨著現(xiàn)代化工業(yè)的迅速發(fā)展，工業(yè)科技產(chǎn)業(yè)的不斷深化，并經(jīng)歷了從1.0到3.0的發(fā)展。十八世紀(jì)六十年代到十九世紀(jì)中葉，為機(jī)械制造時(shí)代；十九世紀(jì)中葉到二十世紀(jì)初為電氣化時(shí)代；上世紀(jì)七十年代到現(xiàn)在，人類逐漸進(jìn)入信息化社會，機(jī)械設(shè)備對人類經(jīng)濟(jì)活動、社會發(fā)展的影響日益擴(kuò)大，大量的自動化機(jī)械設(shè)備，進(jìn)入人們生活中，從而將人們從大量繁重的工作中解脫出來，但蓋章方面卻未能實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動化。針對這一問題，結(jié)合筆者大學(xué)學(xué)習(xí)過程中掌握的機(jī)械設(shè)計(jì)、單片機(jī)等設(shè)備，研發(fā)出可用于自動化蓋章的機(jī)械設(shè)備。該設(shè)備的出現(xiàn)，將蓋章工作強(qiáng)度降低到最低限度，提升了蓋章工作效率，減少了搓章等情況的出現(xiàn)。本次開發(fā)工作，也是對筆者數(shù)年大學(xué)知識掌握情況的一次檢驗(yàn)，實(shí)踐能力不斷加強(qiáng)。希望本次設(shè)計(jì)，能夠?yàn)橛嘘P(guān)人員帶來便利。國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀印章的發(fā)展和應(yīng)用已有數(shù)千年歷史，最早可追溯到我國先秦之時(shí)，對我國歷史發(fā)展產(chǎn)生了重要的影響?？偟膩碚f，古代的官印、代表皇帝最高權(quán)威的玉璽，都是印章的重要形式。自古以來，蓋章技術(shù)都是通過人工手動方式進(jìn)行的，主要分為鋼印、印泥兩種形式。上世紀(jì)三十年代到四十年代，隨著關(guān)于鋼印印章需求量的不斷擴(kuò)大，鋼印印章機(jī)獲得了極大發(fā)展。隨著社會生產(chǎn)力的不斷提升，鋼印印章機(jī)在結(jié)構(gòu)、技術(shù)方式方發(fā)生了極大變化，但其工作原理是一致的。當(dāng)前，又出現(xiàn)了擊打打印機(jī)，因?yàn)槠鋵儆趯Ｓ么蛴C(jī)的范疇，其功能、使用范圍等都受到了較大限制。而印泥蓋章的機(jī)器應(yīng)用較少。當(dāng)前，全球范圍內(nèi)影響力較大的蓋章機(jī)，主要包括德國ReinerHEDMAN海德曼EDP-PLUSIN型電子自動蓋章機(jī)是當(dāng)前銷售量最大的印泥蓋章機(jī)?？偟膩砜?，印章在我國應(yīng)用較多、氣源較早，但技術(shù)較為落后，當(dāng)前仍然以手工蓋章為主。當(dāng)前，我國市場應(yīng)用范圍較為廣泛的自動蓋章機(jī)，主要以自動鋼印蓋章機(jī)、自動擊打蓋章機(jī)，其最大優(yōu)點(diǎn)在于智能化、安全性較高，但功能過于單一，印章效率較低。國內(nèi)外的發(fā)展趨勢筆者調(diào)查發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前大多數(shù)部門仍采用手工蓋章的方式，用于印泥蓋章的機(jī)器應(yīng)用較少。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，較小部門因?yàn)闄?quán)限有限，蓋章方面的工作要求相對較少，關(guān)于蓋章工作的疲勞性無直接體驗(yàn)。但關(guān)于蓋章工作頻率較高的部門而言，如學(xué)校、政府工作機(jī)構(gòu)等，蓋章工作量相對較大，人工蓋章工作強(qiáng)度較大，從而產(chǎn)生搓章的情形。為了有效解決這一問題，筆者根據(jù)單片機(jī)、機(jī)械知識等設(shè)計(jì)了用于自動蓋章的機(jī)械裝置。該裝置主要構(gòu)成部分包括單片機(jī)、電源設(shè)備、驅(qū)動機(jī)、光軸、軸承支驅(qū)動程序，控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)速，并和電機(jī)相連，帶動相連的滑塊，推動印章移動，和步進(jìn)電機(jī)傳動的印泥相配合，實(shí)現(xiàn)自動化蓋章。在將其應(yīng)用于實(shí)踐時(shí)，應(yīng)當(dāng)將參數(shù)寫入控制板，并根據(jù)操作所需，適時(shí)進(jìn)行調(diào)整。在蓋章人員不甚疲勞的狀態(tài)下，用于調(diào)節(jié)文件位置。機(jī)器在啟動后，需要調(diào)整印章所在位置，操作人員只要拿放文件、蓋章完成操作即可。2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求50g的印章，并選擇了垂直下壓機(jī)構(gòu)。根據(jù)所需蓋章紙張?bào)w積，暫定A3A4兩種紙張規(guī)格，其中A3297*420mm210*297mm確保印章能夠在垂直方向上自由升降，因此選擇了相配套的滑塊、光軸。為保證印章清晰度，本次設(shè)計(jì)采用一定彈性的印墊。設(shè)計(jì)采用的印章為長方形、圓形兩種形式的印章，在夾具的選擇上，選擇圓形內(nèi)孔的夾具。蓋章機(jī)升降臺的設(shè)計(jì)印章升降臺的設(shè)計(jì)方法40mm60mm柱形印章。眾所周知，蓋章需要一定的下壓力，才能按出較為清晰的章印。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，首先設(shè)計(jì)相應(yīng)的升降臺，實(shí)現(xiàn)印章的垂直升降。手動蓋章過多，將造成搓而是左右擺動導(dǎo)致的。在實(shí)際生活中，凸輪連桿機(jī)構(gòu)等都能實(shí)現(xiàn)自由升降功能，但左右擺幅較大且?guī)в幸欢ㄕ饎?，從而直接影響到章印清晰度。綜合考慮，為提升印章章印清晰度，加強(qiáng)對印章升降的合理管控，筆者選擇了較為經(jīng)濟(jì)成本的同步帶輪傳動，可通過電機(jī)正反轉(zhuǎn)動，實(shí)現(xiàn)印章的垂直升降。印章升降臺各部件的具體外觀尺寸設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)中，印章升降臺主要構(gòu)成部分為光軸、印章連桿、印章連接座、軸承支座以及滑動軸承滑塊等。軸承支座具體外觀尺寸設(shè)計(jì)4cm，為便于印章的垂直升降，將軸承支座平面尺寸設(shè)定8cm*6cm46cm軸承支座安裝于光軸兩側(cè)，從而固定光軸間距。在本次設(shè)計(jì)過程中，需要使用四個(gè)2-1：滑動軸承滑塊具體外觀尺寸設(shè)計(jì)該滑塊是以兩個(gè)滑動軸連接金屬板的形式構(gòu)成的，從而不可避免的存在一定的摩擦力，處于減少摩擦的考慮，本次設(shè)計(jì)選用滾動摩擦軸。為便于同步帶的安裝和調(diào)試，在設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)了三個(gè)規(guī)格、尺寸不同的小方孔，用于固定同步帶。軸承筒內(nèi)裝置的是滾子軸承，在降低摩擦的同時(shí)，保證印章能夠垂直升降，并在設(shè)計(jì)中，采用兩個(gè)滑塊。其外形和尺寸結(jié)構(gòu)如圖2-2：光軸具體外觀尺寸設(shè)計(jì)在本次設(shè)計(jì)過程中，處于外觀、外修尺寸的協(xié)調(diào)，印章、底板之間的間距設(shè)定35cm50cm42-3：印章連接座具體外觀尺寸設(shè)計(jì)印章連接支座主要用于諒解滑塊并連接印章連桿。印章直徑約是4cm，所以連接桿直徑設(shè)定為3cm。3cm直徑圓柱和接觸面積，極大提升并保證了連接桿的穩(wěn)定性。連接座上的螺孔，則通過螺絲固定和連接桿的連接關(guān)系。根據(jù)印章直接，確定印章連接座的規(guī)格為20*60cm。為便于加工，本次設(shè)計(jì)采用鋁合金為主要材料，其外形和尺寸如圖2-4：印章連桿具體外觀尺寸設(shè)計(jì)20cm。30cm4.5c和支座距離較遠(yuǎn)的支座，采用孔狀圓筒。本次設(shè)計(jì)采用的亞克力圓柱為設(shè)計(jì)材料。2-5：升降臺左右移動工作平面的設(shè)計(jì)升降臺左右移動工作平面的設(shè)計(jì)方法不同文件對章印位置要求也不盡相同。印章在文件上的位置，可通過調(diào)節(jié)文件前后位置進(jìn)行確認(rèn)和調(diào)節(jié)，但應(yīng)當(dāng)意識到，印章在文件上的位置并非固定的。要想實(shí)現(xiàn)蓋章機(jī)多方位蓋章，需要設(shè)計(jì)可左右一定的工作面，實(shí)現(xiàn)蓋章機(jī)全方位操作。筆者調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在日常操作中，類似機(jī)構(gòu)較多。如滑板在滑槽中的移動、方塊在光軸上的移動等。出于美觀的考慮，本次設(shè)計(jì)選用2020型的鋁合金，并以鋁合金為材料設(shè)計(jì)左右移動的工作平面。升降臺左右移動工作平面部件的具體外觀尺寸設(shè)計(jì)2020型鋁合金。（1）2020型鋁合金具體外觀尺寸設(shè)計(jì)202020*20mm20*20mm種規(guī)格的鋁合金。在高效招生就業(yè)處，需蓋章的紙張為A3規(guī)格的錄取通知書以及A4297*420mm、210*297mm2020型350mm2-6：光軸固件具體外觀尺寸設(shè)計(jì)為更好的連接升降臺和移動平面，本次設(shè)計(jì)選用光軸固件。固件采用鋁合金材料，從而提升升降臺外觀美觀性。光軸固件和光軸相配套，其外形和尺寸如圖2-7：電機(jī)支座具體外觀尺寸設(shè)計(jì)電機(jī)是機(jī)器重要構(gòu)成部分，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)傳動功能的關(guān)鍵，需要一個(gè)穩(wěn)定的支座進(jìn)行固定，同時(shí)為托起滑塊、印章連接支座以及印章連接桿，應(yīng)當(dāng)選擇相應(yīng)的電機(jī)支座，其結(jié)構(gòu)外形和尺寸如圖2-8：鋁合金滑板具體外觀尺寸設(shè)計(jì)滑板主要作用是實(shí)現(xiàn)升降臺的兩側(cè)的移動，同時(shí)還要設(shè)計(jì)一個(gè)便于升降臺自由升降所需的工作平面，并在該平面上，安裝電機(jī)支座、光軸固件。為便于穿孔，在本次設(shè)計(jì)中選用鋁合金板。按照光軸間距所需，將鋁合金滑塊規(guī)格尺寸設(shè)定為150mm*100mm。其外形結(jié)構(gòu)和尺寸如圖2-9：印泥左右移動工作平面的設(shè)計(jì)印尼左右移動工作平面的設(shè)計(jì)鋼印章和印泥章之間的直接分別在于，印泥章需要不停的蘸印泥。設(shè)計(jì)自動蓋章機(jī)的初衷，就是實(shí)現(xiàn)自動蘸泥，提升蓋章效率。如果不蘸印泥，章印清晰度無法保證。在自動化升降環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)中，已經(jīng)解決印章下壓壓力的問題，主要是通過自動升降的方式，實(shí)現(xiàn)自動蓋章。將印章升降操作，劃分為兩部分，首先是蘸泥，其次是蓋章。在印章自由升降的過程中，與之相應(yīng)的是印泥左右移動，從而實(shí)現(xiàn)自動蘸泥的目的；配合升降臺的操作，完成自動蓋章目的。而要想實(shí)現(xiàn)印泥兩邊移動，應(yīng)當(dāng)在托盤內(nèi)托住印尼和，并通過同步裝置，進(jìn)行帶動。在日常生活中，這樣的裝置很多，如同步帶輪等。印尼左右移動工作平面部件的具體外觀尺寸設(shè)計(jì)2020型鋁合金、1部分構(gòu)成。（1）2020型鋁合金具體外觀尺寸設(shè)計(jì)2020安裝便捷，外修美觀，尺寸和前文所述較為相近。鋁合金托板具體外觀尺寸設(shè)計(jì)8cm并選擇面積稍大的托盤。同時(shí)，和上述升降臺移動平面相匹配的托盤規(guī)格設(shè)定為15cm*10cm2-9：齒輪齒條具體外觀尺寸設(shè)計(jì)齒輪齒條，是實(shí)現(xiàn)印泥左右移動的重要部分，其結(jié)構(gòu)和尺寸，本文后續(xù)部分將由系統(tǒng)的介紹和說明。機(jī)架的設(shè)計(jì)機(jī)架的設(shè)計(jì)機(jī)架是外形設(shè)計(jì)的關(guān)鍵和重要部分。在本次設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)根據(jù)需要蓋印的紙30cm*35c（1塊20cm*25c（2塊便于操作以及出于強(qiáng)度因素的考慮，在本次設(shè)計(jì)中采用鋁合金板，機(jī)架連接部件采2020型角鋁，需要在底板上進(jìn)行打孔操作。機(jī)架部件的具體外觀尺寸設(shè)計(jì)機(jī)架包括兩塊側(cè)板、四個(gè)角件以及一塊地板等部分構(gòu)成。底板的具體外觀尺寸設(shè)計(jì)底板的作用是盛放需要蓋章文件，由于應(yīng)用較多的蓋章文件規(guī)格為A3、A4，因此其外形結(jié)構(gòu)和尺寸如圖2-11：側(cè)板具體外觀尺寸設(shè)計(jì)側(cè)板表層需要進(jìn)行穿孔，從而便于電機(jī)等部件的安裝和固定。因?yàn)榧庸ば枰?，本次設(shè)計(jì)選用鋁合金。兩塊側(cè)板需安裝不同部件，其外形上也有較大差異。其尺寸和外修結(jié)構(gòu)，如圖2-12：機(jī)架連接件具體外觀尺寸設(shè)計(jì)由于當(dāng)前市場上沒有適用于本次設(shè)計(jì)的連接件，需要進(jìn)行加工。其尺寸和外形如圖2-13：同步帶輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)同步輪設(shè)計(jì)同步輪設(shè)計(jì)，大多是鋼鐵、黃銅、鑄鐵等材料生產(chǎn)的。內(nèi)孔主要有錐形孔、圓1kg進(jìn)行下壓時(shí)，存在一定程度的慣性，而如果選用連接軸進(jìn)行傳動，將引發(fā)較大程度的震動，對機(jī)器的長時(shí)間使用頗有不利。其主要特點(diǎn)在于：第一，傳動精準(zhǔn)，操作過程中不受滑動影響，傳動比較為穩(wěn)定；第二，傳動較為穩(wěn)定，能夠有效消除緩沖、震動等影響且噪聲較低；第三，傳動效率較高，節(jié)能效果較為顯著；第四，便于維護(hù)，成本優(yōu)勢較為明顯；第五，速比范圍可達(dá)10，線速度可達(dá)50m/s；第六，污染程度較低，在環(huán)境較為惡劣的環(huán)境下，也能正常運(yùn)行。通過綜合考慮，決定以同步帶輪作為蓋章機(jī)為垂直升降傳統(tǒng)機(jī)構(gòu)，在運(yùn)行過程中不需用設(shè)定較大篆書，因此可將同步帶輪機(jī)擬定為圖2-14：根據(jù)圖2-2可看出，光軸之間間距為60mm，因此選用的同步輪直徑為12mm，齒頂圓直徑設(shè)定為12mm。齒輪傳動過程中，關(guān)于應(yīng)力要求相對較低，可通過表2-1去頂。齒輪各參數(shù)關(guān)系，如圖2-15：根據(jù)表中信息齒輪模數(shù)為1為便于齒輪方面的設(shè)計(jì)分度圓直徑設(shè)定為10mm分度圓直徑d d=mz；將d=10mm；da=12mm帶入公式，可計(jì)算出z=16；齒輪模型尺寸數(shù)如圖2-16：同步帶傳動的方案同步帶是結(jié)合帶傳動和齒輪傳動等優(yōu)點(diǎn)形成的傳動帶。其通過齒形工作面和齒形輪齒槽嚙合，實(shí)現(xiàn)傳動目的。同步帶的強(qiáng)力層，主要由拉伸強(qiáng)度較大的纖維或者金屬材料構(gòu)成，并在傳動過程中，節(jié)線長度較為固定，且在傳功過程中，因?yàn)椴皇芑瑒佑绊?，從而保證了主動輪、從動輪之間，無滑差自動傳動。同步帶傳動比較為精準(zhǔn)，作用力較小、耐磨性較強(qiáng)，多用于-20℃―80℃，v<50m/s，P<300kw,i<10環(huán)境的應(yīng)用中，對同步傳動也要求低速傳動。同步帶傳動是一個(gè)內(nèi)周表面有等距齒形的環(huán)行帶，以及相吻合的齒輪構(gòu)成。同步帶是在結(jié)合齒輪傳動、帶傳動等傳動的優(yōu)點(diǎn)形成的傳動。傳動是在帶齒和齒槽之間的嚙合，進(jìn)行動力傳遞。其主要優(yōu)點(diǎn)在于傳動比較為精準(zhǔn)、速比較為恒定、噪音1:10的水平，傳動功率可達(dá)數(shù)千瓦，傳動效率可達(dá)97%型的傳動軸，污染程度較小。同步帶主要特點(diǎn)在于：第一，傳動比較為穩(wěn)定，且無滑動；第二，傳動較為平穩(wěn)，有減振、緩沖、噪聲較低等優(yōu)點(diǎn)；第三，傳統(tǒng)效率最高可達(dá)98%，節(jié)能效果極為顯著；第四，維護(hù)便利，不用潤滑，維護(hù)成本相對較低；第五，速比最大可達(dá)10，線速度最大可達(dá)45m/s，功率傳遞可達(dá)數(shù)千瓦；（610m。500mm2-17：電機(jī)的選擇測試發(fā)現(xiàn)，要想驅(qū)動10N阻力的升降臺，電機(jī)驅(qū)動力至少應(yīng)達(dá)到12N的水平。電機(jī)的分類當(dāng)前，市場上應(yīng)用最為廣泛的微型電機(jī)，根據(jù)運(yùn)行原理可劃分為步進(jìn)電機(jī)、直流電機(jī)兩部分。直流電機(jī)需要在電機(jī)作用下，就能正常運(yùn)作，其運(yùn)轉(zhuǎn)方向和電壓流轉(zhuǎn)方向也有較大關(guān)系。步進(jìn)電機(jī)則是根據(jù)脈沖信號，調(diào)整為線位移、角位移，其位移方向，和脈沖有較大影響，可在編程和驅(qū)動器作用下，實(shí)現(xiàn)精確管理目的。直流電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)的比較直流電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)直流電機(jī)主要優(yōu)點(diǎn)在于其抗過載性能、調(diào)速性能、熱傳動等性能較好。步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)步進(jìn)電機(jī)最大優(yōu)點(diǎn)在于控制精度較高、科學(xué)性較高、轉(zhuǎn)速范圍較大；其不足之處在于轉(zhuǎn)速較低、控制較為復(fù)雜、容易出現(xiàn)共振且轉(zhuǎn)矩相對較小。裝置電機(jī)的最終選定該裝置關(guān)于電機(jī)旋轉(zhuǎn)角度以及精度控制要求較高，其精度較高、電壓較低、質(zhì)量較輕，綜合考慮，選用42型步進(jìn)電機(jī)，其具體參數(shù)如表2-1所示：同步帶輪傳動效率較高，驅(qū)動力較大，齒輪配合度較高，符合印章自由升降所需。整機(jī)裝配圖根據(jù)前文設(shè)計(jì)的零部件，可裝配以下裝配圖2-19：一般來說，蓋章工作包括兩部分，首先蘸泥，其次蓋章。為滿足這兩部分工作要求，在設(shè)計(jì)過程中，要求以步進(jìn)電機(jī)傳統(tǒng)，帶動印章升降，并在左側(cè)電機(jī)帶動印泥左右運(yùn)動。在Arduino板作用下，控制印泥左右移動，實(shí)現(xiàn)自動蘸泥和蓋章目的。3控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)構(gòu)成部分包括跳線帽、4988ET驅(qū)動、Ramps1.4控制板、Arduino等部分，從而實(shí)現(xiàn)自動蓋章機(jī)的操作和管理。單片機(jī)Arduino單片機(jī)是控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，同時(shí)也是控制步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動速度、啟動順序、轉(zhuǎn)動方向等操作的主要部件，所以，選擇合理的單片機(jī)，是控制系統(tǒng)開發(fā)工作的關(guān)鍵部分。單片機(jī)簡介單片機(jī)同時(shí)也被稱為微型計(jì)算機(jī)、微型控制器。全球最早的單片機(jī)產(chǎn)生于上世紀(jì)七十年代初，經(jīng)過近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，已經(jīng)由最初的裸機(jī)，發(fā)展到當(dāng)前嵌入式的高級單片機(jī)，其主要優(yōu)點(diǎn)在于速度快、性能較高、耗能低、結(jié)構(gòu)較為簡單等。PIC、STC、、EMC一般而言，單片機(jī)多用于工業(yè)管理、汽車電子、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、加點(diǎn)管理等方面，當(dāng)前相當(dāng)一部分產(chǎn)品的管理都是在單片機(jī)作用下實(shí)現(xiàn)的，如智能家電產(chǎn)品、智能汽車等usb供電，在供電節(jié)能方面，效果較好。ArduinoMega2560R33-13-2：為便于步進(jìn)電機(jī)的連接，除相應(yīng)的單片機(jī)外，單片機(jī)擴(kuò)展板Ramps1.4鍵，其主要特點(diǎn)在于：Ramps1.4主要作用，是將低成本的集成Reprap電路，在RAMPS作用下連接于ArduinoMEGA平臺，保證其擁有足夠的外擴(kuò)空間。除步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器外，RAMPS新維護(hù)較為便利等Arduino3-3，內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)如3-4：Arduino的擴(kuò)展板（Ramps1.4）最主要特點(diǎn)在于：首先，全開放性的模塊化設(shè)計(jì)：相關(guān)的硬件資源，都可以針對用戶需求進(jìn)行對外開放，且搭配較為隨意，不會出現(xiàn)系統(tǒng)被約束的情況。除可以了解軟件，對硬件也有足夠認(rèn)識。其次，強(qiáng)大的電路配備，其集合了單片機(jī)所有功能，不用開發(fā)其他零部件，就可以滿足開發(fā)所需。ArduinoMega2560R3Ramps1.44988ET驅(qū)動設(shè)備，其主要特點(diǎn)在于：A4988是健全的驅(qū)動器和內(nèi)置轉(zhuǎn)換器，操作較為便利，其設(shè)計(jì)操作雙極步進(jìn)電機(jī)在全,半,1/4,八分,1/16步進(jìn)模式,35V和±2A4988包括固定關(guān)斷時(shí)間電流調(diào)節(jié)器，可在混合衰減模式下實(shí)現(xiàn)操作目的，其外形結(jié)構(gòu)如3-5：A4988最大特點(diǎn)在于：第一，在一個(gè)步進(jìn)中，通過輸入脈沖信號，就能夠驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)，形成微動，且不存在高頻控制線以及復(fù)雜操作界面；第二，A4988適用于復(fù)雜處理器的操作中；第四，A4988斬波控制可自主確定電流衰減模式；第五，混合衰減電流控制，能夠?qū)㈦妱訖C(jī)噪音減少到最低限度，并提升步進(jìn)精度，減少功能損耗。Arduino單片機(jī)編程軟件ArduinoBasicStampCC習(xí)歷程中，關(guān)于編程語言的學(xué)習(xí)相對較少，關(guān)于機(jī)械編程接觸也相對較少，在本次Arduino3-63-63-7：對編程程序缺乏足夠了解的同學(xué)，建議通過后者進(jìn)行編程操作。單片機(jī)燒錄軟件通過arduino-1.0.6軟件編寫的編程語言，可直接用于檢測。通過檢測未發(fā)現(xiàn)問ArduinoMega2560R3arduino-1.0.6同時(shí)存在多種可直接調(diào)用的數(shù)據(jù)文件，極大提升了編寫效率，并避免編程失誤的情arduino-1.0.6綠色版，不用進(jìn)行安裝，直接運(yùn)行就能進(jìn)行編譯工作。對EDUarduino2.0編程軟件而言，可通過圖3-4，對其有一個(gè)直觀的認(rèn)識和了解，EDUarduino2.0清思路，并根據(jù)設(shè)計(jì)所需，選擇相應(yīng)的拖拽按鈕，在提升編程便利性的同時(shí)，也將3-8：程序的編寫軟件的使用打開arduino-1.0.6安裝包，點(diǎn)擊快捷方式進(jìn)行運(yùn)行，創(chuàng)建新的文件，如圖3-9：arduino-1.0.6軟件自帶庫文件，可直接用于編寫步進(jìn)電機(jī)程序，如圖3-10：代碼的書寫在控制代碼編寫工作前，對部件功能應(yīng)當(dāng)有一個(gè)清除的認(rèn)識。為更為直觀的了解其功能和結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)做好畫圖工作，引導(dǎo)代碼編寫工作，避免在編寫過程中，遺漏關(guān)鍵部分功能。其電動機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3-11