多軸電機控制傳動系統(tǒng)設(shè)計

多軸電機控制傳動系統(tǒng)設(shè)計第1頁/共23頁

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)模越來越大，然而規(guī)模大了卻帶來了許多問題：比如當(dāng)生產(chǎn)線過長時，企業(yè)或工廠必須對模式的改變進行相應(yīng)的人員增加，這樣不僅增加了投入成本，也帶來了許多不便。而多軸控制傳動系統(tǒng)正好解決了這些問題。多軸電機傳動系統(tǒng)在現(xiàn)代生產(chǎn)中應(yīng)用比較廣泛：1、大型自動化加工基地，例如：工廠，車間；2、自動機儀表車床。項目背景：第2頁/共23頁設(shè)計功能1、同時驅(qū)動5個直流電機的轉(zhuǎn)動；2、5個電機在轉(zhuǎn)動的同時可自行改變自己的轉(zhuǎn)速，相互獨立，互不影響；3、在液晶屏可以顯示其中任意電機的編號，當(dāng)前轉(zhuǎn)速。第3頁/共23頁設(shè)計思路主控制版驅(qū)動調(diào)速電機1加速液晶顯示電機2電機3電機4電機5采用PWM輸出方式SWDIP-3撥碼器采用STC89C52RC單片機減速選擇第4頁/共23頁系統(tǒng)簡易示意圖第5頁/共23頁主要模塊：主控制模塊驅(qū)動調(diào)速模塊液晶顯示直流電機第6頁/共23頁主控制版主要功能：通過接收由電腦所發(fā)送的程序指令，再通過單片機（ＳＴＣ８９Ｃ５２ＲＣ單片機）數(shù)據(jù)處理后一方面通過串口向驅(qū)動調(diào)速模塊發(fā)出指令，驅(qū)動電機做出相應(yīng)的轉(zhuǎn)動。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/共23頁單片機最小系統(tǒng)及三個按鍵該模板有三個按鍵，（SW1SW2SW3）分別控制電機的加速、減速和選擇電機的作用。第8頁/共23頁驅(qū)動調(diào)速模塊主要功能：接收主控系統(tǒng)所發(fā)送的指令，通過調(diào)節(jié)輸出電壓的占空比（PWM）驅(qū)動指定直流電機的轉(zhuǎn)動狀態(tài)，實現(xiàn)轉(zhuǎn)動、停止、加速和減速的控制要求。第9頁/共23頁PCF8591和撥碼開關(guān)PCF8591具有I2C總線接口的A/D轉(zhuǎn)換芯片，實現(xiàn)模擬信號到數(shù)據(jù)信號的轉(zhuǎn)換SWDIP-3撥碼開關(guān)實現(xiàn)對電機的編碼第10頁/共23頁驅(qū)動電路第11頁/共23頁驅(qū)動電路第12頁/共23頁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)電機的編號及轉(zhuǎn)速。第13頁/共23頁顯示器諾基亞5110除應(yīng)用于移動電話外，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：84x48的點陣LCD，可以顯示4行漢字，采用串行通信，接口信號線少；采用低電壓供電，且具有掉電模式。模塊的體積很小第14頁/共23頁直流電機模塊該系統(tǒng)采用5個24V/30W的直流電機并排連接相互獨立，在一個主控制模塊下，分別控制。它主要有兩部分組成：定子，轉(zhuǎn)子。第15頁/共23頁測試程序：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"); 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/共23頁

第17頁/共23頁系統(tǒng)測試記錄電機編號（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/共23頁測試結(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，液晶屏顯示當(dāng)前控制電機編號會加1.2、每當(dāng)key_up鍵按下時，液晶屏顯示電機的速度會增加5rad/s。3、每當(dāng)key_down鍵按下時，液晶屏顯示電機的速度減小5rad/s直到減小到0。結(jié)合實驗原理可知，此次實驗比較成功。基本上達到了實驗要求第19頁/共23頁實物演示第20頁/共23頁實訓(xùn)總結(jié)1、通過本次實訓(xùn)，我們更好地了解了單片機的最小系統(tǒng)，及其各模塊的工作原理、編程及一些簡單的運用，也剛好的復(fù)習(xí)掌握了以前學(xué)習(xí)的理論知識。2、通過本次實訓(xùn)，更好地鍛煉了我們的實際動手能力，讓我們有機會可以學(xué)以致用，為我們以后的工作奠定了基礎(chǔ)。通過本次實訓(xùn)我們深深的認識到理論到實踐的距離，認識到我們的不足；列如：對許多復(fù)雜的程序理解不足，許多知識運用生疏；對復(fù)雜的電路系統(tǒng)理解考慮不夠全面;實際動手能力欠缺。因此我們應(yīng)改加深學(xué)習(xí)和理解以前的知識，增強動手能力動手能力，根據(jù)實際問題多思考解決方法和總結(jié)經(jīng)驗，避免再發(fā)生類似的錯誤，在實際操作中增強對所學(xué)知識的理解。第21頁/共23頁