基于PSoC的步进控制系统的设计与实现.doc

摘要:由Cypress（赛普拉斯）公司生产的可编程片上系统（PSoC），开发灵活，功能强大，在许多方面都有着广泛的应用。本文介绍了基于PSoC的步进控制系统的设计方案，并给出了合理的硬件设计和软件设计内容。PSoC控制的X-Y工作台系统设计为开环伺服系统，通过PSoC控制步进电动机的驱动，经传动机构动带动工作台的运动，实现步进控制。机械结构设计首先根据工作台的最大载荷，选取导轨副，设计工作台，然后进行结构设计，受力分析，转矩计算，画出工作台的装配草图，再选择步进电动机的型号，进而设计滚珠丝杠，最后设计出X-Y工作台，画出其装配图。

关键词 XY工作台；步进电机；脉冲当量；系统控制

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 引言-1

2方案原理设计-2

2.1 数控工作台的现状与发展-2

2.2 步进电机的现状与发展-2

2.3 PSoC的现状与发展-3

2.3.1 PSoC与单片机相比的特点-3

2.3.2与传统单片机系统设计方案的比较-4

2.3.3 PSoC的结构特点-5

2.4 系统总体方案-6

3 XY工作台设计-8

3.1 XY工作台结构设计概述-8

3.2 丝杠的选择-8

3.2.1 丝杠的特点-8

3.2.2 设计和使用滚珠丝杠应注意以下问题-9

3.3滚动丝杠支承的选择-10

3.3.1 支承方式的选择-10

3.3.2 轴承的选择-10

3.3.3 轴承的润滑与配合-11

3.4 初选联轴器类型-12

3.5 导轨材料选择-12

3.6 机座的设计-13

3.6.1 机座自身刚度-13

3.6.2 提高机座连接处的接触刚度-13

4 控制系统硬件设计-15

4.1 步进电机控制系统-15

4.1.1步进电机的驱动电源-16

4.1.2 步进电机的驱动电路设计-16

4.2 处理器单元-18

5 控制系统软件设计-20

5.1 PSoC的组成结构和系统资源-20

5.2 PSoC系统资源的软件配置-20

5.2.1 全局资源的配置-21

5.2.2 各个功能所需模块的配置-21

5.3 PSoC系统程序设计方案-26

5.3.1 主程序方案设计-27

5.3.2 中断子程序方案设计-27

5.4 程序清单-28

结论-31

致谢-32

参考文献-33