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步进电机驱动的钩舌堆焊控制系统

作　者: 张申
导　师: 兰强
学　校: 西南交通大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 钩舌堆焊步进电机 PIC16F877单片机 USART串行通信 I~2C总线
分类号: TG409
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

文中所设计的自动堆焊机是修复钩舌的专用焊机,采用CO2气体保护焊,以PIC16F877为核心芯片的驱动控制系统。采用深圳显控公司推出的触摸屏为人机操作界面,实现钩舌的自动堆焊。文中主要包含下面内容：(1)综述步进电机应用现状和前景,提出课题要实现的目的。(2)钩舌的驱动控制系统。系统基于PIC16F877芯片,设计出与深圳显控自动化公司产品“SA-7”触摸屏相配套的通讯电路,能更简单地操作整个堆焊的过程。系统的硬件电路包括：单片机的选型、触摸屏选型及基于RS232的触摸屏通讯电路、步进电机驱动电路等。(3)程序设计包含了利用MODBUS协议实现触摸屏与PIC16F877之间USART串行通信模块程序、电机正反转及调速程序设计、主从单片机之间的I2C总线通讯以及自动堆焊程序设计。采用MPLAB-IDE软件进行汇编语言编程。(4)对系统的硬件软件进行调试。通过调试表明,该控制系统基本达到了设计的预期要求：实现了触摸屏与控制系统的有效通讯,以及使用触摸屏控制钩舌堆焊机焊枪运动的设计要求。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-10
第一章绪论  10-14
  1.1 研究背景  10
  1.2 国内外步进电机发展及现状  10-12
    1.2.1 步进电机发展历程  10-11
    1.2.2 步进电机国外发展现状  11-12
    1.2.3 步进电机国内发展现状  12
  1.3 课题的提出,目的和意义  12-14
第二章驱动系统总体设计  14-16
  2.1 总体方案设计  14
  2.2 驱动系统具体措施  14-16
第三章系统硬件设计  16-45
  3.1 硬件选型  16-24
    3.1.1 单片机  16-19
    3.1.2 触摸屏  19-24
  3.2 基于RS-232的触摸屏与单片机的通讯接口电路  24-27
    3.2.1 RS-232标准  24
    3.2.2 RS-322连接器  24
    3.2.3 MAX232芯片  24-27
  3.3 触摸屏与单片机的通讯接口电路  27
  3.4 步进电机驱动控制电路  27-32
    3.4.1 步进电机86BYG450A-02简介  27-28
    3.4.2 步进电机86BYG450A-02结构及特点  28-32
  3.5 步进电机驱动电路  32-34
  3.6 步进电机运行特性  34-40
  3.7 控制系统电源设计  40-41
  3.8 工作时钟电路设计  41-42
  3.9 硬件抗干扰措施  42-45
    3.9.1 防供电电源干扰  42-44
    3.9.2 光电隔离  44
    3.9.3 敷铜和接地隔离  44-45
第四章软件设计  45-61
  4.1 MPLAB—IDE简介  45
  4.2 总体程序设计  45-46
  4.3 初始化设置  46-48
  4.4 基于MODBUS触摸屏与单片机之间的通讯  48-51
    4.4.1 程序流程设计  48
    4.4.2 通信数据接收  48-49
    4.4.3 CRC校验  49-51
  4.5 自动堆焊设计  51-54
    4.5.1 准备点设置  53-54
  4.6 步进电机正反转及调速程序设计  54-57
  4.7 步进电机行程检测  57-58
  4.8 主从单片机之间的I~2C通讯  58-61
结论  61-62
致谢  62-63
参考文献  63-66
攻读硕士学位期间发表的论文  66

步进电机驱动的钩舌堆焊控制系统

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