基于USB技术的数控系统数据采集模块开发
Reserch on the Data Acquisition Module Based on USB Applied to Numerical Control System
本论文将USB(Universal Serial Bus)接口技术与控制系统中传统数据采集模块结合起来,完成了应用于数控系统上数据采集模块的软、硬件设计开发.其主要意义在于可提供给软件化数控系统广泛的数据采集方式,特别是数控系统中反馈信息在数字化采集.通用串行总线USB具有成本低,使用方便,支持热插拔,传输速率高,功耗低等优点,己被广泛应用于PC机及嵌入式系统中.采用USB接口进行数据采集并将其应用于数控系统是本课题的关键意义所在.将该数据采集模块应用于数控系统上,监控数控机床的实时加工信息,同时它还能适应国内外数控系统向全软件型数控系统的发展趋势,将进给轴上的机械几何位移量直接反馈给上位机实时插补.另外,它也具有一定的通用性,能应用于其它工业领域上.本文设计了以USB芯片内部增强8051为主控的、以USB进行高速数据传输、最终在上位机上完成数据处理的数据采集模块,包括模块的硬件设计、固件设计以及应用软件设计.硬件设计部分,完成了USB芯片、EZ-USB FX2芯片以及译码器芯片HCTL-2032芯片的选型,并根据其性能和特点,给出了具体硬件设计方案;固件设计部分提出了总体的设计方案,完成了各层次程序的具体设计,并给出了主要部分源代码和程序流程图;主机端用户应用程序设计部分,采用Visual C++ 6.0进行开发,完成了主机端控制面板界面设计,实现了通过上位机界面控制模块的运行.传统总线(RS232或RS485、ISA和PCI)方式存在着传输速度慢,接口数量有限,不能保证数据采集和传输的有效性、实时性和快速性等诸多缺点.本课题将USB数据采集应用于数控系统,为监控数控装置加工情况提供了新方法;同时该数据采集模块适应未来数控系统软件化的发展趋势,为全软件型数控系统中的加工信息实时反馈开辟了新道路.
- 作者：
- 马艳
- 学位授予单位：
- 武汉工业学院
- 专业名称：
- 机械电子工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2010年
- 导师姓名：
- 刘海岷
- 中图分类号：
- TG659
- 关键词：
- USB；数据采集；数控系统；上位机
- USB；data acquisition；numerical control；the host computer