數(shù)控機(jī)床作為裝備制造業(yè)的工作母機(jī),發(fā)展裝備制造業(yè)的前提就是發(fā)展數(shù)控機(jī)床,數(shù)控機(jī)床的發(fā)展也反映了一個(gè)國(guó)家的裝備制造業(yè)的發(fā)展情況。數(shù)控系統(tǒng)的人機(jī)接口作為數(shù)控系統(tǒng)中一個(gè)重要組成部分,在數(shù)控系統(tǒng)中承擔(dān)著數(shù)控機(jī)床的加工程序數(shù)據(jù)輸入、機(jī)床控制、數(shù)控系統(tǒng)狀態(tài)顯示、機(jī)床參數(shù)設(shè)置等功能。為滿足功能需求,傳統(tǒng)的人機(jī)接口采用并行通信的方式與其他設(shè)備進(jìn)行通信,這種方式造成了通信線路龐大,系統(tǒng)復(fù)雜度高等問題。論文在學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外數(shù)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,采用CANopen通信作為人機(jī)接口的通信模塊,一方面減少了進(jìn)行系統(tǒng)通信時(shí)的連線數(shù)量;另一方面,采用標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議CANopen,提高了產(chǎn)品的互換性和通用性。論文所設(shè)計(jì)的人機(jī)接口在功能上包含了FANUC數(shù)控系統(tǒng)中的顯示功能、系統(tǒng)操作面板、機(jī)床操作面板、手搖脈沖發(fā)生器和附加的輸入/輸出接口等。論文的主要研究工作如下:首先介紹了CAN總線和CANopen協(xié)議,包括從硬件實(shí)現(xiàn)和軟件實(shí)現(xiàn)方式。之后對(duì)人機(jī)接口進(jìn)行了需求分析,確定人機(jī)接口ARM+Linux+Mini GUI+CANopen的總體設(shè)計(jì)方案,并針對(duì)設(shè)計(jì)方案,對(duì)人機(jī)接口進(jìn)行了硬件平臺(tái)設(shè)計(jì),介紹了鍵盤模塊、手輪模塊以及CAN總線模... 

【文章頁(yè)數(shù)】：93 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題相關(guān)內(nèi)容的現(xiàn)狀和發(fā)展
        1.1.1 數(shù)控系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展
        1.1.2 CAN和CANopen總線通信的現(xiàn)狀
    1.2 人機(jī)接口
    1.3 課題研究的目的和意義
    1.4 本文研究的主要內(nèi)容與章節(jié)安排
        1.4.1 本文研究?jī)?nèi)容
        1.4.2 本文章節(jié)安排
第二章 CAN總線及CANopen通信協(xié)議介紹
    2.1 CAN總線介紹
        2.1.1 CAN總線概述
        2.1.2 CAN總線的工作原理
    2.2 CANopen協(xié)議介紹
        2.2.1 CANopen概述
        2.2.2 通信對(duì)象
        2.2.3 對(duì)象字典
    2.3 CANopen通信的優(yōu)勢(shì)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 數(shù)控系統(tǒng)人機(jī)接口分析及硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)
    3.1 需求分析
    3.2 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)
        3.2.1 處理器的選擇
        3.2.2 嵌入式操作系統(tǒng)的選擇
        3.2.3 人機(jī)接口界面開發(fā)工具選擇
    3.3 人機(jī)接口硬件設(shè)計(jì)
        3.3.1 CAN總線電路
        3.3.2 手輪接口電路設(shè)計(jì)
        3.3.3 鍵盤模塊
    3.4 本章小結(jié)
第四章 人機(jī)接口軟件設(shè)計(jì)
    4.1 軟件開發(fā)環(huán)境搭建
        4.1.1 Bootloader的移植
        4.1.2 Linux移植
        4.1.3 Linux設(shè)備驅(qū)動(dòng)開發(fā)
    4.2 應(yīng)用程序開發(fā)
        4.2.1 輸入數(shù)據(jù)讀取程序
        4.2.2 加工代碼解析實(shí)現(xiàn)
        4.2.3 刀具補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)
        4.2.4 操作界面設(shè)計(jì)
        4.2.5 CANopen通訊設(shè)計(jì)
    4.3 本章小結(jié)
第五章 人機(jī)接口功能測(cè)試
    5.1 人機(jī)接口測(cè)試平臺(tái)
    5.2 人機(jī)接口CANopen通訊測(cè)試
    5.3 本章小結(jié)
總結(jié)和展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于CAN總線的多功能車輛自動(dòng)閉鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 鄒浙湘,劉小靜,林鼎釗.  電子設(shè)計(jì)工程. 2018(04)
[2]基于CAN總線的常見的應(yīng)用層協(xié)議:J1939,CANopen,DeviceNet[J].   國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù). 2018(01)
[3]基于CAN總線的鍋爐膨脹監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 杜蕙,方彥軍,孔政敏.  儀表技術(shù)與傳感器. 2018(02)
[4]基于CAN總線的常見的應(yīng)用層協(xié)議:J1939,CANopen,DeviceNet[J].   國(guó)內(nèi)外機(jī)電一體化技術(shù). 2018 (01)
[5]數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 趙曉麗,陳丙偉.  河北農(nóng)機(jī). 2017(12)
[6]基于ARM與Linux的開放式數(shù)控系統(tǒng)具體實(shí)現(xiàn)[J]. 張占昭.  數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2017(11)
[7]我國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢(shì)與對(duì)策[J]. 郭靜.  時(shí)代農(nóng)機(jī). 2017(08)
[8]淺談數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 李鳳來(lái),黃澎.  農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與科技. 2017(10)
[9]基于CANopen協(xié)議的數(shù)字量I/O模塊實(shí)現(xiàn)[J]. 裴世聰,丁建業(yè),洪占勇,文長(zhǎng)明,魏冬冬.  機(jī)械工程師. 2017(05)
[10]開放式數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)[J]. 李云.  金屬加工(冷加工). 2017(06)

碩士論文
[1]基于uC/OS-II和ARM9的嵌入式數(shù)控系統(tǒng)人機(jī)接口研究[D]. 葉蕾.華南理工大學(xué) 2015
[2]基于ARM和FPGA的數(shù)控系統(tǒng)人機(jī)接口設(shè)計(jì)[D]. 林嘉洪.華南理工大學(xué) 2014
[3]藍(lán)天數(shù)控系統(tǒng)刀具管理模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 郭利姣.中國(guó)科學(xué)院研究生院（沈陽(yáng)計(jì)算技術(shù)研究所） 2014
[4]基于μC/OS操作系統(tǒng)的機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)人機(jī)接口研究[D]. 羅檸.華南理工大學(xué) 2013
[5]基于CAN總線的分布式數(shù)控系統(tǒng)研究[D]. 金振華.山東大學(xué) 2013
[6]基于CANopen協(xié)議的娛樂機(jī)器人避障系統(tǒng)研究[D]. 衣志強(qiáng).太原科技大學(xué) 2013
[7]基于FANUC數(shù)控系統(tǒng)的刀具補(bǔ)償算法研究[D]. 方小明.浙江工業(yè)大學(xué) 2012
[8]基于ARM9的電腦橫機(jī)可視化數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)研究[D]. 項(xiàng)賢軍.東華大學(xué) 2012
[9]基于ARM9的嵌入式Linux系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D]. 徐士強(qiáng).南京郵電大學(xué) 2012
[10]總線型數(shù)控系統(tǒng)通信技術(shù)的研究與應(yīng)用[D]. 黃興.華中科技大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3669308