基于STM32的微型激光雕刻机的设计

基于STM32的微型激光雕刻机的设计(论文12000字)
摘要：随着微电子科学技术的快速发展，单片机凭借着性能强劲，实时性好，功耗低，使用便捷，成本低廉等优点作为主控核心进入工控领域。微型激光雕刻机的原理是上位机软件通过COM口向下位机串口模块发送G代码，主控板对G代码进行解析，并指导步进电机进行相应的运动。本系统采取STM32F103ZET6微控器作为控制核心，通过串口接收来自上位机发送来的G代码信息，进行快速的解析，并将G代码解析器状态信息块送给运动限制器生成相应的信息块，再通过软件驱动器对信息块的解析产生相应的控制脉冲，对步进电机驱动模块进行控制，指导步进电机执行相应动作。本文重点阐述了本系统的G代码解析器设计，运动限制器设计，以及软硬件驱动器设计。
关键词：STM32微控器；G代码解析器；步进电机软硬驱动模块；运动限制器

Miniature laser engraving machine based on STM32 microcontroller
Abstract：With the rapid development of electronic science and technology,Micro controllers with strong performance, good real-time performance,low power consumption,easy to use,low cost and other advantages as the main controller crash into the field of industrial control. Miniature laser engraving machine has the ability to receive and analyze G-codes sending from the computer. Also this machine can control stepper motors to execute the motions according to G-codes. The system uses STM32F103ZET6 MCU as the core to analysis G-codes which pass through the serial port. The motion limiter uses G-codes parser state blocks to produce the motion information blocks. Then the software drivers generate the control pulses according to the motion information blocks. Stepper driver could get effective and accurate control for the steppers. This paper focuses on the realization of the G-codes parser , motion limiter and driver system.
Key words：STM32 MCU；G-codes parser;  stepper hardware and software driver module；motionlimiter
 

目  录
第一章绪论    5
1.1 研究设计背景    5
1.2 研究设计目的和意义    5
1.3 国内外现状和发展趋势    6
1.3.1 国内发展现状    6
1.3.2 国外发展现状    6
1.3.3发展趋势    6
第二章系统总体设计    7
2.1 系统总体设计方案    7
2.2 下位机总体设计    8
2.2.1 硬件总体设计    8
2.2.2 软件总体设计    9
第三章系统硬件设计    13
3.1 主控板设计    14
3.2 驱动板设计    16
3.3 主控板与驱动板接口    17
第四章系统软件设计    18
4.1 串口收发模块设计    18
4.2 预处理模块设计    19
4.3 G代码解析模块设计    21
4.4 运动限制模块设计    26
4.5 电机驱动模块设计    26
第五章系统调试分析    32
5.1 硬件调试分析    33
5.2 软件调试分析    33
第六章总结与展望    36
参考文献    36
致谢    38