本文關(guān)鍵詞：焊接擺動(dòng)器嵌入式控制系統(tǒng)研究

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【摘要】：擺動(dòng)焊接在實(shí)際焊接生產(chǎn)中具有廣泛的應(yīng)用,本課題通過分析當(dāng)前焊接擺動(dòng)器裝置的特點(diǎn),比較幾種主控系統(tǒng),對(duì)焊接擺動(dòng)器進(jìn)行了較為深入的研究,并設(shè)計(jì)出一個(gè)具有良好交互界面的焊接擺動(dòng)器嵌入式控制系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該系統(tǒng)顯示界面友好、性能可靠、運(yùn)行穩(wěn)定且實(shí)時(shí)響應(yīng)特性好,用戶可以通過此系統(tǒng)界面來設(shè)置擺動(dòng)啟停,擺動(dòng)擺幅,擺動(dòng)速度及左端點(diǎn)、中點(diǎn)、右端點(diǎn)處停留時(shí)間。本課題的焊接擺動(dòng)器嵌入式控制系統(tǒng)主要從以下幾個(gè)方面設(shè)計(jì)研究:(1)焊接擺動(dòng)器機(jī)械結(jié)構(gòu)選型及設(shè)計(jì)。通過分析比較幾種往復(fù)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的特點(diǎn),確定采用旋轉(zhuǎn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)作為擺動(dòng)器機(jī)構(gòu)系統(tǒng),并在此基礎(chǔ)上作相應(yīng)的選型和設(shè)計(jì)。(2)主控芯片的選擇與相關(guān)硬件電路。通過分析比較幾種常用主控芯片,本課題采用STM32F103系列微處理器為主控芯片,以電阻觸摸屏TFT-LCD為輸入及顯示端,同時(shí)搭建串口電路使系統(tǒng)能通過串口通信實(shí)現(xiàn)參數(shù)的輸入,并以步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器TB6560及步進(jìn)電機(jī)42BYGH47-401A為擺動(dòng)輸出端電路。(3)焊接擺動(dòng)器系統(tǒng)軟件框架的搭建。為了實(shí)現(xiàn)良好的響應(yīng)特性和系統(tǒng)界面,并使焊接擺動(dòng)參數(shù)易于調(diào)節(jié),通過RVMDK編譯器將嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OSⅡ和emWin圖形庫在STM32F103系列微處理器上移植,搭建了系統(tǒng)軟件框架。(4)嵌入式系統(tǒng)軟件模塊程序設(shè)計(jì)。依據(jù)系統(tǒng)軟件框架和μC/OSⅡ的特點(diǎn),創(chuàng)建開始任務(wù)、emWin任務(wù)、串口任務(wù)、界面刷新任務(wù)和擺動(dòng)控制任務(wù)來實(shí)現(xiàn)參數(shù)輸入、界面顯示和焊接擺動(dòng)控制。(5)焊接擺動(dòng)器實(shí)驗(yàn)測試。通過串口通信實(shí)驗(yàn)和搭建擺動(dòng)器半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行擺動(dòng)擺幅和擺動(dòng)速度實(shí)驗(yàn)及八種擺動(dòng)模式實(shí)驗(yàn),來測試系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
【關(guān)鍵詞】：焊接擺動(dòng)控制 STM32F103系列微處理器 電阻觸摸屏 μC/OSⅡ嵌入式系統(tǒng) emWin圖形庫
【學(xué)位授予單位】：南昌大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG439.9
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 課題來源及研究背景與意義8-9
• 1.1.1 課題來源8
• 1.1.2 課題研究背景與意義8-9
• 1.2 目前國內(nèi)外焊接擺動(dòng)裝置及主控系統(tǒng)的研究狀況9-12
• 1.2.1 國內(nèi)外焊接擺動(dòng)裝置的研究狀況9-11
• 1.2.2 目前焊接擺動(dòng)器主控系統(tǒng)的研究狀況11-12
• 1.3 本課題主要研究目標(biāo)及設(shè)計(jì)方案12-13
• 1.3.1 本課題主要研究目標(biāo)12-13
• 1.3.2 本課題的設(shè)計(jì)方案13
• 1.4 本章小結(jié)13-14
• 第2章 焊接擺動(dòng)器機(jī)械結(jié)構(gòu)選型及設(shè)計(jì)14-22
• 2.1 焊接擺動(dòng)器機(jī)械結(jié)構(gòu)選型14-16
• 2.2 滾珠絲杠選型設(shè)計(jì)16-18
• 2.3 焊接擺動(dòng)器電機(jī)選型18-20
• 2.4 擺動(dòng)裝置半實(shí)物裝配20-21
• 2.5 本章小結(jié)21-22
• 第3章 主控芯片的選擇與相關(guān)硬件電路22-30
• 3.1 主控芯片及顯示器件的選擇22-23
• 3.2 焊接擺動(dòng)器硬件電路板及相關(guān)硬件電路23-24
• 3.3 TFT-LCD觸摸屏及其接口電路24-27
• 3.3.1 ILI9341液晶驅(qū)動(dòng)芯片簡介及其接口電路25-26
• 3.3.2 XPT2046觸摸屏控制芯片簡介及其接口電路26-27
• 3.4 串口簡介及其接口電路27-28
• 3.5 步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器接口電路28-29
• 3.6 本章小結(jié)29-30
• 第4章 焊接擺動(dòng)器軟件設(shè)計(jì)30-58
• 4.1 控制系統(tǒng)軟件架構(gòu)30-31
• 4.2 編譯器RVMDK5.0 簡介31
• 4.3 μC/OSⅡ嵌入式系統(tǒng)簡介31-32
• 4.4 emWin圖形庫簡介32-35
• 4.5 嵌入式系統(tǒng)軟件模塊程序設(shè)計(jì)35-55
• 4.5.1 開始任務(wù)程序設(shè)計(jì)38-39
• 4.5.2 emWin任務(wù)程序設(shè)計(jì)39-45
• 4.5.3 串口任務(wù)程序設(shè)計(jì)45-48
• 4.5.4 界面刷新任務(wù)程序設(shè)計(jì)48-49
• 4.5.5 擺動(dòng)控制任務(wù)程序設(shè)計(jì)49-55
• 4.6 規(guī)則漸變寬度焊縫的算法研究55-57
• 4.7 本章小結(jié)57-58
• 第5章 焊接擺動(dòng)器實(shí)驗(yàn)測試58-65
• 5.1 串口通信實(shí)驗(yàn)58-59
• 5.2 擺動(dòng)器半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)59-64
• 5.2.1 擺動(dòng)擺幅和擺動(dòng)速度實(shí)驗(yàn)60-63
• 5.2.2 八種擺動(dòng)模式實(shí)驗(yàn)63-64
• 5.3 本章小結(jié)64-65
• 第6章 總結(jié)與展望65-67
• 6.1 全文總結(jié)65-66
• 6.2 不足與展望66-67
• 致謝67-68
• 參考文獻(xiàn)68-71
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果71

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本文編號(hào)：852009