课程设计---基于LPC2104的二维数控平台控制系统设计

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1、 电气与自动化工程学院课程设计评分表 课程名称： 运动控制技术 设计题目： 二维平台的直线插补和圆弧插补软硬件设计 项目 评分比例 得分 课程设计平时 表现 20% 课程设计报告 40% 课程设计答辩 40% 课程设计总成 绩 电气与自动化工程学院 运动控制技术课程设计运动控制技术课程设计 题 目： 二维平台的直线插补 和圆弧插补软硬件设计 I 目录 1. 课程设计任务书 . 1 1.1 课程设计任务 1 1.2 课程设计目的 1 1.3 课程设计要求 1 1.4 课程设计内容 1 1.5 课程设计报告要求 1 1.6 课程设计进度安排 2 1.7 课程设计考核办法 2 2. 课程设计综述 .

2、 3 2.1 设计的目的与意义 3 2.2 设计内容 3 2.3 总体设计框图 3 3. 硬件设计 4 3.1 LPC2104 芯片介绍及设计 . 4 3.2 LPC2104 芯片最小系统硬件设计 . 12 3.2.1 电源电路设计 . 12 3.2.2 系统复位电路 . 12 3.2.3 系统时钟电路 . 13 3.2.4 UART 通用异步串行接口电路 14 3.2.5 JTAG 调试接口设计 15 3.2.6 限位开关电路 . 18 3.2.7 X、Y 轴驱动电路 . 19 4. 系统电源电路设计 25 4.1 多输出电路设计 27 4.1.1 确定多路输出的技术指标 . 27 4.1.

3、2 确定反馈电路 . 27 4.1.3 电路设计 . 29 II 4.2 多路输出式高频变压器的设计 29 4.3 多路输出单片开关电源的改进方案 31 5. 软件设计 .33 5.1 工作原理 33 5.1.1 直线插补原理 . 33 5.1.2 圆弧插补原理 . 37 5.2 总程序流程图设计 40 5.3 UART 通用异步串行通信的实现思路 . 41 5.3.1 引脚描述 . 41 5.3.2 结构 . 41 5.4 JTAG 调试接口的系统仿真调试. 44 5.4.1 调试框图 . 44 5.4.2 调试设置及操作 . 44 5.4.3 固化程序 . 46 6. 小结.47 7. 参

4、考文献 .48 附图 1多路输出开关电源电路图.49 附图 2多路输出开关电源改进电路图 .50 附图 3系统控制电路图 .51 1 1. 课程设计任务书 题目：二维平台的直线插补和圆弧插补软硬件设计 1.11.1 课程设计任务课程设计任务 本课题根据步进电机工作原理，运用 ARM 系统，设计基于步进电机的直线插补功能 和圆弧插补功能的 ARM 控制实现。该系统以 ARM 为核心，结合相关的输入和输出接口 电路，通过步进驱动器驱动步进电机转动并带动机械传动机构推动二维平台按照设计的要 求运动。 1.21.2 课程设计目的课程设计目的 通过本次课程设计使学生掌握： 1）步进电机的工作原理。 2）

5、步进电机驱动器使用方法。 3）微机接口技术与 I/O 通道电路的设计及实现方法； 4）电源电路的设计； 5）控制程序的设计及实现方法。 1.31.3 课程设计要求课程设计要求 1、运行所设计的程序，步进电机带动二维平台进行直线插补。 2、运行所设计的程序，步进电机带动二维平台进行圆弧插补。 1.41.4 课程设计内容课程设计内容 1、系统硬件接线图，包括相应的输入和输出接口电路； 2、软件程序，主要流程图； 1.51.5 课程设计报告要课程设计报告要求求 报告中提供如下内容： 1、目录 2、正文 （1）课程设计任务书； （2）课程设计综述； （3）硬件电路设计（可用 Atium软件） ； （4

6、）电源电路设计（可用 Atium软件） ； 2 （5）软件设计，主要流程图。 3、总结 4、参考文献 1.61.6 课程设计进度安排课程设计进度安排 周 次 工 作 日 工作内容 第 一 周 1 布置课程设计任务，学习和研究相关资料 2 掌握与课程设计相关器件的使用方法 3 完成总体设计方案 4 选择硬件设计需要的芯片 5 完成硬件电路的连接，电路要切实可行 第 二 周 1 电源电路的设计，电路要切实可行 2 人机接口与仿真接口设计 3 软件设计，画出主要流程图 4 答辩 5 完成课程设计报告 1.71.7 课程设计考核办法课程设计考核办法 本课程设计满分为 100 分，从课程设计平时表现、课程设计报告及课程设计答辩三个 方面进行评分，其所占比例分别为 20%、40%、40%。 3 2. 课程设计综述 2.12.1 设计的目的与意义设计的目的与意义 通过设计，培养自己综合运用所学知识、独立分析和解决实际问题的能力，培养创新 意识和创新能力，并获得科学研究的基础训练，加深对 ARM 芯片的了解；熟悉 ARM 芯 片各个引脚的功能，工作方式