简易手动三坐标控制器
摘 要：该文介绍一款运用数字电子技术知识设计的简易手动三坐标控制器,该控制器主要应用于某些对精度要求不是很高的测量、检验场合。可以锻炼学生的数字电子技术课程的实践能力,增加学生的学习兴趣,提升学生的动手能力,对于培养具有一定设计能力的技术应用型人才起到积极作用。
随着现代航天、航空、造船、汽车和模具工业的飞速发展，制造业产品模型的获得显得尤为重要。而实现这一工程中的一个必要步骤是进行零件表面三维数据的采集。在国内外现阶段，完成数据采集主要依靠三坐标测量机，但接触式测头易划伤工件表面，影响表面质量。与接触式测量相比，非接触式测量分辨率高、测量范围较大；能够实现零接触测量，没有测量力和摩擦，可方便地测量软质和易变形物体表面；测量速度快、采样频率高，可以密集地对产品表面进行测量，形成所谓的“点云”数据；从根本上解决了接触式测量所产生的各种缺陷。在雷达应用方面，雷达终端系统是由多个分系统在高速计算机总线的支持下构成的综合显示、控制、数据处理平台。该系统可完成目标信号的自动检测、目标航迹的跟踪，以及一次或二次显示的功能。通过研发目前已成功开发了三坐标终端控制台，系统的稳定性与集成度都很高。在以往的雷达产品中，虽然数据处理分系统与雷达控制器的联系非常紧密，但由于集成度和技术上的原因导致两个分系统分别独立(数据处理分系统在终端控制台，雷达控制器为一单独机柜)，给相互之间的数据传输及维护上都带来很大的麻烦。随着产品间相互技术的发展要求、联系的紧密性要求，雷达控制器与雷达终端的集成也是必然的。嵌入式终端模块就是基于上述想法设计的，首次将雷达控制器集成在雷达终端中。雷达控制器通过计算机内部高速的PCI总线实现与数据处理计算机之间的通讯，利用雷达控制器上高性能的DSP来实现快速的运算及控制处理工作，为了满足不同体制雷达的要求，在设计中采用了可编程电路FPGA，大大提高了电路设计的灵活性与可靠性。通过上述方法提高了系统的可靠性、可维护性。
目 录
1 相关技术的国内外现状和发展趋势 2
1.1 与数控技术相关的概念[1-3] 2
1.1.1 数控技术的发展历史 3
1.1.2 数控系统控制方法简介 3
1.2 与运动控制器技术相关的概念 3
1.2.1 通用运动控制器的发展及其应用 3
1.2.2 通用运动控制器在国内的应用与发展现状 5
1.2.3 开放式运动控制器的概念 6
1.2.4 开放式运动控制器的优点 7
1.2.5 国内外开放式运动控制器的现状 7
1.3 与嵌入式处理器技术相关的概念 7
2 设计任务 9
2.1功能要求 10
2.1.1基本功能 10
2.2.2 扩展功能 10
2.3 开关控制方案的提出 10
2.3.1 提出四位琴键式开关 10
3 电路设计 11
3.1设计方案 11
3.2简单模拟电源电路设计 11
3.3 控制电路的设计 13
3.3.1手摇脉冲发生器 13
3.3.2 鉴向电路 13
3.3.3 倍频电路 20
2.3.4 鉴向倍频合成电路 22
3.3.5 坐标轴选择电路 28
3.3.6 限位保护电路 29
3.3.7 系统总的输出波形图 31
参考文献
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