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《天津理工大学》 2010年
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叠图机控制系统设计与开发

张铁锋  
【摘要】: 本课题是为天津市飞星科技发展有限公司研发的叠图机控制系统,包括硬件电路设计和软件编程。本叠图机控制系统能够实现折叠不同尺寸、带有不同装订边图纸的功能。其中折叠尺寸包括A3、A4两种规格的纵向叠图和横向叠图,配合不同的装订边,可以实现带不同装订边的A3、A4尺寸的叠图。 本论文主要介绍了叠图机的工作原理和软硬件控制系统的设计。 叠图机的硬件电路主要包括CPU主控电路系统、键盘显示系统和电机驱动控制系统。CPU主控电路系统包括传感器检测系统、CPLD译码信号系统和M8253可编程定时器系统。其中主控芯片采用美国ATMEL公司生产的8位CPU AT89C52单片机,通过实时检测传感器信号及按键控制信号,控制系统产生步进电机的驱动控制信号,实现相应尺寸的自动叠图控制。传感器部分包括6个端面传感器和2个槽型传感器,其中端面传感器用来检测图纸的位置,而槽型传感器是在图纸开始进入叠图阶段时起导向作用。CPLD译码信号系统主要是产生译码片选信号来选通锁存器以及需要单片机控制芯片的选通信号,另外还产生一些控制信号的选通信号。 键盘显示系统包括8个LED共阴极数码管,6个普通按键。其中按键用来选择需要折叠的尺寸和装订边的尺寸以及急停控制。LED显示器则用来显示所选择的折叠尺寸和装订边尺寸。在键盘显示系统中采用串行输入/输出共阴极显示驱动器MAX7219芯片,单片机采用串行通信方式与MAX7219接口来驱动数码管的显示。 电机驱动控制系统是由2个步进电机来完成,并由两个步进电机驱动器来控制。步进电机的起停及正反转信号是由单片机产生,再通过步进电机驱动器来控制步进电机;步进电机的转速由M8253可编程定时器产生不同方波频率脉冲信号来控制。 叠图机控制系统的软件程序采用汇编语言编写。包括叠图机主程序、系统自检测程序、中断处理程序、键盘显示程序、最后几折处理程序、步进电机控制和尺寸计算程序等。译码电路程序采用CPLD芯片通过VHDL语言编写。
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