1、 课课 程程 设设 计计 课程名称 数字控制技术 题目名称 开环数控系统 学生学院 信息工程学院 专业班级 12 级计算机测控一班 学 号 * 学生姓名 * 指导教师 2015 年 1 月 16 日 2 嵌入式数控系统设计要求嵌入式数控系统设计要求 以小组为单位，每个小组完成两个项目 设计。 项目需要提交设计报告、项 目工程和答辩。设计报告要标明每位同学负责的具体设计内容。 1 开环数控系统 （1） 以 LPC2000 处理器构造数控系统并用 Proteus 仿真。采用 2 个 4 相 8 拍步进电机分别控制 X 和 Y 轴进给。分别用 4 个 GPIO 引脚通过软件编程实 现环形分配器功能；
2、 （2） 设计人机操作界面（键盘、 LCD 显示器） 。在键盘输入数控程序，实现平 面直线和圆弧图形加工。 （3） 设计译码程序，把数控程序命令和参数存入内存（数 据结构或变量） ； （4） 按照脉冲当量计算 X 和 Y 轴步进电机的坐标脉冲； （5） 采用逐点比较法编写进给插补程序得到 X 和 Y 轴的进给脉冲并通过 GPIO 环形分配器输出，经过信号功率放大后驱动相应步进电机运动。 （6） 在 LCD 显示器显示 X 和 Y 轴进给运动图形、速度等。 （7） 通过键盘输入辅助操作命令，由 GPIO 管脚输出给 LED 指示灯显示。 2闭环数控系统 （8） 以 LPC2000 处理器构造数控
3、系统并用 Proteus 仿真。采用 2 个直 流伺服电机（带脉冲编码盘）分别控制 X 和 Y 轴进给。分别用 2 个 GPIO 引 脚通过 PWM 输出控制直流伺服电机的速度， 用 2 个 GPIO 输入脉冲编码盘信 号检测直流伺服电机的转角和速度。 （9） 设计人机操作界面（键盘、 LCD 显示器） 。在键盘输入数控程序，实现平 面直线和圆弧图形加工。 （10） 设计译码程序，把数控程序命令和参数存入内存（数据结构或变量） ； （11） 按照脉冲当量计算 X 和 Y 轴步进电机的坐标脉冲； （12） 采用数字增量插补法编写进给插补程序得到每个插补周期 X 和 Y 轴的 进给 PWM 输出，
4、 经过信号功率放大后驱动相应伺服电机运动。 3 （13） 在 LCD 显示器显示 X 和 Y 轴进给运动图形、速度等。 （14） 通过键盘输入辅助操作命令，由 GPIO 管脚输出给 LED。 注： 各小组和同学可以自己构思题目 ， 但内容需围绕嵌入式数控， 包含上述题目类似的功能， 且要事先列出题目和内容发给老师批准。 4 摘要摘要 数控机床的发展是伴随着电子技术、信息的发展，其发展历程经历了硬件数 控（NC）阶段和计算机数控（CNC）阶段。数控机床的重要组成部分之一就是伺 服系统。伺服系统的主要功能是，接受来自数控装置的指令来控制电动机驱动机 床的各运动部件，从而准确地控制它们的速度和位置，达到加工出所需工件的外 形和尺寸的最终目标。 伺服系统由伺服电机、驱动信号控制转换电路、电工电 子驱动放大模块、位置调节单元、速度调节单元、电流调节单元、检测装置等组 成。在此次课程设计中，我们小组用 proteus 仿真设计了一个基于 LPC2114 的开 环数控系统。 关键词关键词：数
