1、 中国地质大学(武汉)运动 控制 实习 报告第 3 页 共 7 页运动控制实习1、系统实现功能：1、手动实现 x 轴、y 轴电机的正方向运动，速度的任意调节；2、设置系统参数，自动实现直线插补、圆弧插补、以及任意弧度的圆弧插补；3、通过键盘扫描码控制电机，并用数码管和液晶显示运动方向。二、 各模块部分程序及含义键盘扫描部分程序具体算法：高四位循环扫描，低四位循环检测，当检测到有按键按下时，进行行列判断，最后根据具体判断的键值，执行相应的功能程序，这样可以有效的避免抖动延时等干扰及误差。具体 x 轴、y 轴坐标的实现方法：通过连续按三次键值，通过程序，获得一个三位数的值，根据按的键的不同，即可设
2、定为响应的 x 轴、y 轴，同时在数码管及液晶上显示相应的数值，便于观察与记录。第 4 页 共 7 页1、液晶模块：主要用来显示坐标的进给方向、坐标和半径的设定值、系统当前正在执行的程序（如直线插补、圆弧插补）以及所处的状态（等待、运行、停止等） 。 单片机 P0 及 P2 口控制液晶显示，P20 用来控制液晶的读写状态，当为 0 时，液晶是写状态，为 1 是读状态；P21 用来控制液晶的读/ 写的是数据还是指令，当为 0 时，液晶读/写的是指令，为 1 时液晶读/ 写的是数据。P25-P27 是用来选择 E1 和 E2 的。液晶静态动态显示均可，配合数码管显示，可以让效果更加明显。2、点阵在
3、实验中主要是用来显示电机的走向。单片机 P1 口控制点阵列选，PA 口控制点阵行选。3、可以实现对电机的脉冲及方向信号的输出，从而控制电机运行。PA1-PA4 口实现控制。尽管 PB 口也可实现对电机的控制，但数码管显示也用到了 PB口，所以为防止冲突使用了 PA 口。在进行自由控制时通过中断产生脉冲信号，而在进行插补运行时则是通过延时产生的脉冲。七路达林顿管输出的信号只有高阻态和低电平两种状态。4、所谓直线插补就是只能用于实际轮廓是直线的插补方式(如果不是直线,也可以用逼近的方式把曲线用一段段线段去逼近,从而每一段线段就可以用直线插补了). 首先假设在实际轮廓起始点处沿 x 方向走一小段(一
4、个脉冲当量),发现终点在实际轮廓的下方,则下一条线段沿 y 方向走一小段,此时如果线段终点还在实际轮廓下方,则继续沿 y 方向走一小段,直到在实际轮廓上方以后,再向 x 方向走一小段,依次循环类推.直到到达轮廓终点为止.这样,实际轮廓就由一段段的折线拼接而成,虽然是折线,但是如果我们每一段走刀线段都非常小(在精度允许范围内), 那么此段折线和实际轮廓还是可以近似地看成相同的曲线的-这就是直线插补。第 5 页 共 7 页直线插补部分程序2、逐点比较法圆弧插补原理：(1)偏差计算公式 简化偏差判别公式设加工点正处于 m(xm，ym)点，当 Fm0 时，应沿-x 方向进给一步至(m+1)点，其坐标值
5、为： xm+1=xm-1 ym+1=ym新的加工点的偏差为：Fm+1=xm+12+ym+12-R2=(xm-1)2+ym2-R2=Fm-2xm+1 设加工点正处于 m(xm，ym)点，当 Fm0 时，应沿 +y 方向进给，其坐标值为：xm+1=xm ym+1=ym+1新的加工点偏差为：Fm+1=xm+12+ym+12-R2=xm2+(ym+1)2-R2=Fm+2ym+1 (2)终点判断方法圆弧插补的终点判断方法和直线插补相同。可将 x 方向的走步步数Nx|xe-x0|和 y 方向的走步步数 Ny|ye-y0|的总和 Nxy 作为一个计数器，每走一步，从 Nxy 中减 1，当 Nxy0 时发出终点到信号。(3)插补计算过程 圆弧插补计算过程分为 5 个步骤:偏差判别、坐标进给、偏差计算、坐标计算、终点判断。第 6 页 共 7 页圆弧插补部分程序第 7 页 共 7 页实验心得：通过运动控制实习，让我更近一步的理解了插补的原理，并通过实践来应用插补实现了部分功能。在实验中，深刻体会到学到的知识不会应用到实践中，不知道该怎么用，没能发挥学以致用的作用，以后应该注意。通过本次实习，我认识到自己在编程方面较水，有待提高。
