本文關(guān)鍵詞：基于ARM的砂輪動(dòng)平衡控制器及其系統(tǒng)軟件研究

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【摘要】：磨削加工在現(xiàn)代加工工藝中有著重要的作用,它屬于精加工的加工方式,主要是為了提高被加工工件的表面質(zhì)量,使其達(dá)到裝配要求或者為下一步的超精加工奠定基礎(chǔ)。因此,通常人們希望磨削加工能達(dá)到很高的精度。但是,眾所周知,旋轉(zhuǎn)機(jī)械在工作時(shí)都會(huì)產(chǎn)生振動(dòng),無(wú)法避免,而像磨床這樣的旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)會(huì)更大,一旦振動(dòng)幅值超過(guò)某個(gè)限度,就會(huì)影響被加工工件的表面質(zhì)量,直接表現(xiàn)是表面粗糙度大。因此,必須采取措施應(yīng)對(duì)這樣的情況。磨床的砂輪是由粘接劑將磨粒固定在一起制造成的,它含有氣孔,易受空氣濕度影響,故質(zhì)量分布是不均勻的,同時(shí)砂輪在安裝時(shí)無(wú)法保證質(zhì)心和軸心水平同軸,這也會(huì)影響砂輪旋轉(zhuǎn)時(shí)的狀態(tài),即砂輪在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中是不平衡的。因此,直接的結(jié)果就是以上所說(shuō)的振動(dòng)幅值增大,表面質(zhì)量下降,長(zhǎng)久下去,還會(huì)造成加工效率低,縮短機(jī)床的使用壽命。另外,在以前平衡砂輪用的是靜平衡的方法,需要經(jīng)常拆裝砂輪,過(guò)程繁瑣,同時(shí),靜平衡對(duì)工人的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)要求高,整個(gè)過(guò)程需要花費(fèi)很長(zhǎng)的周期,平衡效率低。因此,有必要研制一種能實(shí)現(xiàn)砂輪在線動(dòng)平衡的裝置,不需要拆卸砂輪,也不需要工人的技術(shù)水平有多高,就能很快地完成砂輪的平衡工作。從這方面考慮,設(shè)計(jì)基于STM32F17IGT的砂輪動(dòng)平衡控制系統(tǒng),不僅能夠解決以上砂輪的不平衡問(wèn)題,同時(shí)也能解決磨床的其它問(wèn)題。本系統(tǒng)分為三個(gè)部分:采集部分、控制部分和執(zhí)行部分。采集部分的主要作用是通過(guò)振動(dòng)傳感器和霍爾傳感器采集砂輪的振動(dòng)加速度和轉(zhuǎn)速信號(hào),為控制部分進(jìn)行動(dòng)平衡決策提供數(shù)據(jù)支持�？刂撇糠质潜鞠到y(tǒng)的核心,包含硬件和軟件方面的設(shè)計(jì),它的作用是處理采集的數(shù)據(jù),輸出驅(qū)動(dòng)動(dòng)平衡頭的信號(hào)。執(zhí)行部分的作用是根據(jù)驅(qū)動(dòng)信號(hào),調(diào)節(jié)砂輪、平衡頭、主軸系統(tǒng)的質(zhì)量分布,實(shí)現(xiàn)砂輪動(dòng)平衡。本論文圍繞STM32F417IGT微控制器展開(kāi)所有的工作,主要目的是研究控制部分的硬件集成以及控制系統(tǒng)的軟件編程,為下一步的工作奠定良好的基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：砂輪動(dòng)平衡 STM32F17IGT 控制系統(tǒng) 硬件集成 軟件編程
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG580.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-15
• 1.1 課題研究的背景及意義10-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 論文研究的主要內(nèi)容14
• 1.4 論文的結(jié)構(gòu)安排14-15
• 2 砂輪動(dòng)平衡控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)15-33
• 2.1 引言15
• 2.2 砂輪動(dòng)平衡控制系統(tǒng)信號(hào)采集部分設(shè)計(jì)15-18
• 2.2.1 砂輪振動(dòng)信號(hào)采集15-17
• 2.2.2 砂輪轉(zhuǎn)速信號(hào)采集17-18
• 2.3 砂輪動(dòng)平衡控制系統(tǒng)控制部分設(shè)計(jì)18-30
• 2.3.1 核心處理器選擇及其特性18-26
• 2.3.2 存儲(chǔ)擴(kuò)展26-28
• 2.3.3 人機(jī)界面28-29
• 2.3.4 驅(qū)動(dòng)控制卡29
• 2.3.5 調(diào)試及其它接口29-30
• 2.4 砂輪動(dòng)平衡控制系統(tǒng)執(zhí)行部分設(shè)計(jì)30-31
• 2.5 本章小結(jié)31-33
• 3 砂輪動(dòng)平衡控制器硬件設(shè)計(jì)33-56
• 3.1 引言33-34
• 3.2 硬件原理圖設(shè)計(jì)34-53
• 3.2.1 硬件設(shè)計(jì)工具介紹34-35
• 3.2.2 處理器模塊設(shè)計(jì)35-39
• 3.2.3 外部存儲(chǔ)器39-41
• 3.2.4 按鍵設(shè)計(jì)41-42
• 3.2.5 顯示模塊的設(shè)計(jì)42-43
• 3.2.6 串口設(shè)計(jì)43-45
• 3.2.7 CAN接口設(shè)計(jì)45-46
• 3.2.8 調(diào)試接口設(shè)計(jì)46-47
• 3.2.9 以太網(wǎng)接口設(shè)計(jì)47-48
• 3.2.10 USB接口設(shè)計(jì)48-49
• 3.2.11 Micro SD卡設(shè)計(jì)49-51
• 3.2.12 供電電路設(shè)計(jì)51-53
• 3.2.13 砂輪動(dòng)平衡驅(qū)動(dòng)控制卡接口設(shè)計(jì)53
• 3.3 硬件PCB板圖設(shè)計(jì)53-55
• 3.4 本章小結(jié)55-56
• 4 砂輪動(dòng)平衡控制器軟件設(shè)計(jì)56-73
• 4.1 引言56
• 4.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)56-71
• 4.2.1 編程調(diào)試平臺(tái)56-58
• 4.2.2 STM32F4 庫(kù)函數(shù)58-59
• 4.2.3 μC/OS-II實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)及其移植59-65
• 4.2.4 STM32F417IGT內(nèi)核以及外設(shè)的編程65-68
• 4.2.5 LCD顯示驅(qū)動(dòng)和圖形庫(kù)STemWin5.22 及其移植68-70
• 4.2.6 按鍵掃描及其防抖70-71
• 4.3 系統(tǒng)工程71-72
• 4.4 本章小結(jié)72-73
• 5 總結(jié)與展望73-75
• 5.1 總結(jié)73-74
• 5.2 展望74-75
• 參考文獻(xiàn)75-78
• 致謝78-79
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)校期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果79

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