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基于嵌入式的数控雕刻机控制系统设计 TheControlSystem ofComputerNumericalControlEngraving MachineBasedOnEmbeddedSystem ■ 电子科技大学空天科学技术研究院 李光学 李辉 言 底摆脱了对工控机的依赖 ；通过控制 (1)处 理 器 (ARM9)：作 为 控 键盘设置不同的脉冲当量及 电机运行 制器 的处理 器，在ARM上 移 植 了 随着科学技术和制造技术的不断 参数，可与适用于各种场合的雕刻机 WindowsCE．net操作系统，人机互 发展进步，数字控制的雕刻机渐渐成 床相配合使用，控制精度高、通用性强。 动方面要完成对LCD显示的控制和读 为雕刻行业的专用工具。数控雕刻机 取控制键盘的控制命令 ；在雕刻方面 从加工原理上讲是一种钻铣组合加工， 控韦lJ系统设计 要完成对原始数据的读取 (通过 USB 是一种典型的机电一体化产品，在模 一 个嵌入式系统必定是由嵌入式 接 口)、预处理、分析和计算 ，并将计 具雕刻、广告制作、装潢等行业有着 硬件和嵌入式软件组成 ；嵌入式硬件 算结果传递给FPGA，与 FPGA协同 广泛的市场应用。 主要包括嵌入式处理器、外设控制器 、 完成对步进电机的控制。 目前市场上的数控雕刻机控制器 接口电路等 ；嵌入式软件主要包括启 (2)FPGA：对接收到 ARM发 出 硬件平台所用的微处理器主要包括 ： 动程序、嵌入式操作系统 、应用软件等。 的数据进行插补运算 ，并根据插补结 以8位单片机为内核 ，这类产品的价 嵌入式处理器是嵌入式系统的硬件核 果计算出控制步进电机的脉冲数 目和 格低廉 ，设计比较简单 ，但是有功能 心 ；嵌入式操作系统是嵌入式软件的 延时，最终完成对步进 电机的控制实 单一、性能差、效率低、存储容量小、 核心。 现三轴联动的雕刻。 独立工作能力较弱、实用性能不强、 (3)人机交互界面 ：人机交互界 定位精度不高、人机交互复杂、操作 硬件系统 面主要包括了键盘和LCD。几乎所有 不方便等缺陷 ；以DSP为内核 ，这类 硬件系统主要由以下三个部分组 关于雕刻的信息都实时的显示在 LCD 雕刻机具有较强的性能及效率，实时 成 ： 上 ；机床的脉冲当量以及雕刻最大速 性较强，成本适 中，但是功能还是比 较少，同样缺少独立工作能力，无法