基于AVR单片机的数控刻字机控制系统设计.doc

摘要:数控刻字机实质上就是一种数控机床，它集合了雕刻技艺和先进的数控技术进行整体的控制，主要用于识别程序代码，并将程序代码转换成能驱动步进电机运行的功率信号，再由步进电机驱动刻字机沿x、y、z轴方向移动，最终实现雕刻的自动化。

本文基于AVR单片机的数控刻字机控制系统的设计选用了ATMEL328单片机作为中央处理控制单元。它主要通过一些控制单元的模块来完成对数控机床的控制。它包含了MCU控制单元，步进电机驱动控制单元和USB转接端口单元等操作功能。PC机接收图片，通过USB串口与单片机建立通信连接，通过使用Delphi7操作软件，实现对钻头的位移控制，实现对文字的自动雕刻等操作。对于钻头的走刀路径，选择线性脉冲增量插补作为核心的插补算法，大大提高了雕刻精度，从而也改善了刻字机的运作性能。

关键词：单片机；数控技术；步进电机；软件编程；插补法

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论-1

1.1研究的背景-1

1.2研究的现状-1

1.3研究的意义-2

第二章  总体方案设计-3

2.1刻字机的工作原理-3

2.2控制方法的设计-3

2.2.1系统整体模块化设计-3

2.2.2核心插补算法设计-4

第三章  系统硬件设计-6

3.1中央处理器模块-6

3.2电机驱动模块-7

3.3步进电机模块-9

第四章 系统软件设计-10

4.1 Arduino IDE简介-10

4.2 Delphi7软件简介-10

4.3控制系统设计-10

4.3.1步进电机控制-10

4.3.2 USB数控系统控制 -11

4.4系统主程序设计-11

4.5其他软件部分设计-12

4.5.1系统初始化模块-12

4.5.2控制协议分析模块-12

4.5.3指令任务执行模块-13

4.6 PC机软件设计-13

结束语-15

致  谢-16

参考文献-17

附录-18

附录A  系统初始化模块的核心代码-18

附录B  控制协议分析模块的核心代码-18

附录C  任务执行模块的核心代码-19