 基礎(chǔ)儀器儀表 |
| 示波器-發(fā)生器 |
| 周邊環(huán)境檢測 |
| 電力測量分析 |
| 安全規(guī)則檢測 |
| 通訊類-無線電 |
| 實驗分析測試 |
| 靈敏度傳感器 |
| 氣體檢測分析 |
| 水處理及分析 |
| 測繪無損檢測 |
| 專業(yè)工具類 |
工作時間:
周一至周六 8:30-18:00
北京總部
電話:
010-57798167 010-51299017
節(jié)假熱線:
13261366561
售后維修:
010-51650143
傳真:
010-60235563(銷售部)
地址:
北京大興區(qū)興華大街盈潤大廈2-410
南京分部(專銷江蘇市場)
電話:
025-85792417 025-85750817
13851494890
傳真:
025-83266117
地址:
棲霞區(qū)文范路9號康橋圣菲門面房4號217室
上海分部
電話:
021-51873817 傳真:
021-62123182
地址:
浦東新區(qū)周浦鎮(zhèn)關(guān)岳路
周東村417號-4
重慶辦事處
電話:
023-89236017
傳真:
023-89236017
地址:
重慶市九龍坡區(qū)渝州路4號 一城精英國際大廈14-3號
佛山支援點
電話:
0757-86188531
傳真:
0757-86188531
地址:
佛山市禪城區(qū)平遠橫街華景苑
26棟505室
深圳支援點
電話:
0755-61281752
傳真:
0755-61281752
地址:
深圳市寶安區(qū)西鄉(xiāng)鎮(zhèn)樂群村3巷2號
代理商售后維修區(qū)域：北京-上海-浙江-廣東-河南-杭州-鄭州-廣州-深圳-佛山-惠州-廈門-汕頭-臺灣-香港-天津-西安-寶雞-杭州-溫州-常州-無錫-蘇州-南京-鎮(zhèn)江-揚州-南通-合肥-徐州-常熟-石家莊-太原-呼和浩特-沈陽-長春-哈爾濱-南京-合肥-福州-南昌-濟南-鄭州-武漢-長沙-廣州-南寧-�？�-成都-貴陽-昆明-拉薩-西安-蘭州-西寧-銀川-烏魯木齊-杭州-沈陽-長春-哈爾濱-濟南-武漢-廣州-南寧-成都-西安-大連-寧波-廈門-青島-深圳-杭州-淮安-連云港-昆山-嘉興-湖州-秦皇島-邯鄲-邢臺-保定-張家口-承德-廊坊-呼和浩特-包頭-鞍山-大慶-錦州-鐵嶺-盤錦-湛江-蕭山-遼寧-淄博-寧夏-綿陽-云南-朝陽-陜西-青海-北海-唐山-吉林-蘇州-昆山-無錫-鎮(zhèn)江-常州-連云港-淮安-淮陰-鹽城-揚州-徐州-宜興-江陰-南通-揚州-上海-滁州-內(nèi)蒙古-新疆有銷售.北京亦莊開發(fā)區(qū)，天津濱海開發(fā)區(qū)，秦皇島經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，太原經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，呼和浩特經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，沈陽經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，營口經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，大連經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，長春經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，哈爾濱經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，虹橋經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，漕河涇開發(fā)區(qū)，連云港開發(fā)區(qū)，南通開發(fā)區(qū)，昆山開發(fā)區(qū)，南京開發(fā)區(qū)，杭州開發(fā)區(qū)，蕭山開發(fā)區(qū)，溫州開發(fā)區(qū)，寧波開發(fā)區(qū)，蕪湖開發(fā)區(qū)，合肥開發(fā)區(qū)，福州開發(fā)區(qū)，福清融僑開發(fā)區(qū)，東山開發(fā)區(qū)，南昌開發(fā)區(qū)，威海開發(fā)區(qū)，煙臺開發(fā)區(qū)，青島開發(fā)區(qū)，鄭州開發(fā)區(qū)，武漢開發(fā)區(qū)，長沙開發(fā)區(qū)，蘿崗區(qū)開發(fā)區(qū)，廣州南沙開發(fā)區(qū)，惠州大亞灣開發(fā)區(qū)，湛江開發(fā)區(qū)，南寧開發(fā)區(qū)，重慶開發(fā)區(qū)，成都開發(fā)區(qū)，貴陽開發(fā)區(qū)，昆明開發(fā)區(qū)，拉薩開發(fā)區(qū)，西安開發(fā)區(qū)，蘭州開發(fā)區(qū)，西寧開發(fā)區(qū)，銀川開發(fā)區(qū)，烏魯木齊開發(fā)區(qū)，石河子開發(fā)區(qū)，金橋出口加工區(qū)，蘇州工業(yè)園，寧波大榭開發(fā)區(qū)，廈門海滄投資區(qū)，海南洋浦開發(fā)區(qū)。
請與北京電話咨詢
| 標準電阻 | 編程器 | 仿真器 | 數(shù)字電橋-LCR測試儀 |
| 圖示儀 | 電容測量儀-電容表 | IC燒錄器-IC集成電路測試儀 | 高頻Q表 |
| 內(nèi)窺鏡 | 真空薄膜計 | 打印機 | 電容耦合測試儀 |
在數(shù)字控制的研究中經(jīng)常需要檢測多軸驅(qū)動器輸出脈沖，以了解算法、插補脈沖、運動軌跡及其三者之間的關(guān)系。采用普通示波器雖然可以查看脈沖，但由于多數(shù)示波器是基于兩軸設(shè)計的，對三軸和多軸的情況進行觀察時操作很不方便，并且不能反映出脈沖和運動軌跡之間的關(guān)系。此外，在數(shù)控人才培訓(xùn)的過程中，初學(xué)者通過軌跡仿真這一過程來理解和分析整個機床各機構(gòu)的工作原理具有一定的困難，要再進一步分析插補脈沖和機床運動之間的關(guān)系難度更大。 在此設(shè)計了一種基于ARM嵌入式處理器的專用數(shù)字圖示儀，能幫助僅具有基本操作知識的使用者，直觀清楚地了解插補過程中各軸脈沖的關(guān)系和對應(yīng)算法下刀具運動的軌跡。
1 系統(tǒng)硬件設(shè)計
系統(tǒng)以采用NXP公司的ARM7 LPC2136高速處理器作為核心處理硬件，該處理器體積少，功耗低，價格便宜，性能較高，I／O資源豐富，運算速度滿足系統(tǒng)需求。根據(jù)功能的設(shè)計要求，系統(tǒng)的硬件組成劃分為面板控制模塊、液晶顯示模塊、核心處理單元和運動控制模塊4大部分。 面板控制模塊是由電位器、琴鍵開關(guān)和扭置開關(guān)等組成的簡單電路，供使用者進行輸入設(shè)置和調(diào)整。ARM處理器通過A／D采樣和電平檢測，獲取電位器分擔的電壓和各個開關(guān)的狀態(tài)，從而獲取輸入信息。之后根據(jù)輸入信息處理，及時調(diào)整液晶屏幕上的顯示，實現(xiàn)示波調(diào)整和觀測內(nèi)容切換的功能。液晶顯示模塊采用的是金鵬電子生產(chǎn)的OCM 128×128液晶顯示屏，其成本低，體積小，信號處理簡單，驅(qū)動技術(shù)成熟，十分適合本系統(tǒng)的應(yīng)用。液晶屏的地址和數(shù)據(jù)共用數(shù)據(jù)總線，通過專用端口(如 C／D，CE，RD，WR等)控制數(shù)據(jù)和命令的輸入與輸出，其接口關(guān)系和時序簡單明確，在ARM處理器上編寫驅(qū)動程序十分簡單。運動控制模塊基于專用運動控制芯片MCX314，它擁有4軸(x，y，z，μ軸)驅(qū)動能力。MCX314芯片向步進電動機驅(qū)動器輸出高低電平來控制電機的轉(zhuǎn)動方向；輸出變頻脈沖信號來控制電機的轉(zhuǎn)速。在一定的頻率范圍內(nèi)，芯片輸出脈沖頻率越高，電機的轉(zhuǎn)速越高。ARM處理器對MCX314的輸出脈沖進行捕獲，獲取脈沖的時延，準確測得各軸的頻率值，再通過軟件算法將插補脈沖與刀具的運動速度和運動方向結(jié)合起來，產(chǎn)生運動軌跡數(shù)據(jù)，通過顯示器模擬出來。從而直觀地顯示出脈沖插補和運動軌跡的對應(yīng)關(guān)系，達到預(yù)期的實驗效果。 系統(tǒng)的具體實現(xiàn)上，MCX314輸出的信號分別為方向信號(高低電平)和脈沖信號，PP代表脈沖；PM代表方向；z，y，z分別對應(yīng)各方向軸。液晶屏采用 I／O方式驅(qū)動，ARM處理器由P0．12～PO．15端口輸出控制信號，由P0．16～P0．23端口寫入或讀取數(shù)據(jù)。顯示波形的縱向增益、橫向增益、觸發(fā)電平及波形的擴展分別通過4個不同的電位器控制，ARM處理器對電位器上的電壓進行A／D采樣獲取輸入信息。另外，還設(shè)計了脈沖、特性和電壓測試，以擴展該數(shù)字圖示儀的應(yīng)用場合。
2 軟件系統(tǒng)設(shè)計
軟件系統(tǒng)由運行在實時操作系統(tǒng)μC／OS-Ⅱ上的兩個任務(wù)和獨立于操作系統(tǒng)的一個中斷服務(wù)程序組成。顯示更新任務(wù)負責(zé)將傳人數(shù)據(jù)以圖形方式及時準確地顯示在顯示屏上；操作檢測任務(wù)負責(zé)將外界各項操作的電平信號轉(zhuǎn)換為一定格式的數(shù)據(jù)傳遞給操作系統(tǒng)的其他任務(wù)，以便下一步處理；脈沖捕獲中斷服務(wù)程序負責(zé)計算運動控制芯片發(fā)送的脈沖頻率，并檢測方向電平的狀態(tài)，確定電機轉(zhuǎn)動方向。 (1)顯示更新任務(wù)：該任務(wù)啟動后將檢測更新信號是否到來。若信號沒有到來，操作系統(tǒng)將其從運行狀態(tài)轉(zhuǎn)入等待狀態(tài)；若更新信號到來，程序從郵箱中取出中斷服務(wù)程序發(fā)送的各軸計數(shù)值或操作檢測任務(wù)發(fā)送的顯示設(shè)置信息。經(jīng)換算和比較后，選定頻率最高的軸作為基準，將其與另外兩個軸的脈沖一同顯示在脈沖顯示區(qū)中，并以正負號的方式在屏幕的方向標志區(qū)上指示出各軸的運動方向。隨后再根據(jù)頻率值f和步進電機在單個脈沖下驅(qū)動刀具直線運動的距離l計算出實際速度，按照一定比例N衰減后得到顯示屏上的各軸運動速度v=fl／N和行進距離s=vt，進而繪制出刀具各軸向的大致行走情況。 (2)操作檢測任務(wù)：該任務(wù)啟動后將定時進行A／D采樣和I／O電平檢測，并與上次結(jié)果進行對比。如果電位器的電位發(fā)生較大的變化或功能選擇的I／O電平發(fā)生變化時，就將變換值以約定好的數(shù)據(jù)形式通過郵箱發(fā)送給顯示更新任務(wù)，并發(fā)送更新信號量，通知顯示更新任務(wù)刷新顯示屏。 (3)信號捕獲中斷服務(wù)程序。 發(fā)生中斷后首先判斷是哪一個軸產(chǎn)生的中斷，然后將計數(shù)值存放在相應(yīng)的變量中，并清除計時器的值，接著讀取方向信號的電平。在與上一次的計時數(shù)值比較后，如果相同，則說明機床在做直線運動，不需要刷新顯示屏，程序返回；如果計數(shù)值或電平發(fā)生了變化，則通過郵箱向更新任務(wù)發(fā)送相關(guān)數(shù)據(jù)，然后發(fā)送信號量通知屏幕刷新。
3 系統(tǒng)測試與應(yīng)用
經(jīng)測試，該系統(tǒng)在最高脈沖頻率為200kHz的運動控制芯片驅(qū)動下能夠正常顯示各軸脈沖的比例關(guān)系和相應(yīng)的頻率值，并能準確地描繪出如直線、簡單曲線和基本弧形等加工軌跡。圖示儀的最大響應(yīng)延時約為30 ms，基本上能滿足設(shè)計要求。 圖6是驅(qū)動器最高脈沖頻率為20 kHz下加工弧形時繪制的圖形。圖中弧形約占5π／8，橫軸和縱軸的速度比約為2：1。在驅(qū)動器允許范圍內(nèi)，頻率表與速度成正比，即頻率比也約為2：1。圖中測試值基本符合理論值。 該系統(tǒng)應(yīng)用于數(shù)控機床實驗系統(tǒng)，教學(xué)中，取得了較好的實驗教學(xué)效果，學(xué)生反應(yīng)良好。
4 結(jié) 話
在此著重介紹了基于ARM的運動軌跡數(shù)字圖示儀的設(shè)計，分別從硬件設(shè)計和軟件設(shè)計兩個方面描述了系統(tǒng)的實現(xiàn)方法。它通過較低的成本，解決了數(shù)控研究和教學(xué)過程中分析插補算法、插補脈沖和刀具運動軌跡三者間關(guān)系的困難問題，在教學(xué)實用性上效果明顯。
