基于ARM9的數(shù)控銑床系統(tǒng)設計方案
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傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)的使用流程是先由用戶編輯G代碼或其它格式的加工文件，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)該文件中代碼的意義，控制刀具做出相應的動作。所以在軟件方面，系統(tǒng)需要提供文本編輯功能、對加工文件的編譯功能、電機驅(qū)動功能等。為了使用戶驗證加工程序的正誤，系統(tǒng)還要提供仿真功能，將走刀過程展現(xiàn)給用戶。
為了實現(xiàn)網(wǎng)絡功能，本系統(tǒng)還移植了嵌入式瀏覽器Konqueror/Embedded, 這是一款自由軟件。由于瀏覽器可以訪問HTTP、FTP、SMTP、NNTP等多種不同協(xié)議的服務，故安裝瀏覽器可謂一舉多得，移植過程參考文獻。軟件結構如圖3所示。
2.1 操作系統(tǒng)平臺的搭建
2.2 伺服電機和步進電機驅(qū)動程序
伺服電機需要的信號是PWM 波形控制信號，因此伺服電機驅(qū)動程序主要是實現(xiàn)脈寬調(diào)制。這個脈寬調(diào)制是利用一個定時器，并根據(jù)由SPWM 算法得到的延遲時間，控制一個通用I /O 端口高低電平持續(xù)時間得到的。系統(tǒng)產(chǎn)生的PWM 波形如下圖4所示。
而在三個步進電機的設備驅(qū)動程序中，向步進電機發(fā)送連續(xù)信號定義為寫操作； 從8253中讀數(shù)據(jù)定義為讀操作； 由鍵盤控制各電機動作作為自定義操作。
2.3 G代碼編譯
G代碼是國際通用的機床加工代碼，其編譯的思想是： 首先將G代碼文件讀入流中，逐行分析其意義，并且?guī)в胁殄e功能。當遇到子程序跳轉(zhuǎn)時記錄文件指示出其位置和循環(huán)次數(shù)時，子程序返回后從記錄位置繼續(xù)執(zhí)行；遇到主軸旋轉(zhuǎn)時，在編譯文件中寫入旋轉(zhuǎn)標志和PWM 的脈寬； 遇到插補命令時寫入脈沖標志和每步的三坐標脈沖信號諸如此類。最后生成記錄整套加工步驟的二進制文件。編譯流程如圖5所示。
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