Luận Văn Điều khiển máy vẽ bằng vi xử lý

MỤC LỤC

Trang
PHẦN I : GIỚI THIỆU 1
1/LỜI GIỚI THIỆU 1
2/SƠ LƯỢC VỀ LUẬN VĂN 2
PHẦN II : CÁC THIẾT BỊ ĐỒ HỌA 3
1/MỘT SỐ THIẾT BỊ ĐỒ HỌA THÔNG DỤNG 3
2/GIỚI THIỆU BÀN VẼ TRONG LUẬN VĂN 6
PHẦN III : ĐỘC LẬP THIẾR BỊ 8
1/ĐỘC LẬP THIẾT BỊ 8
2/ỨNG DỤNG VÀO ĐỀ TÀI 10
PHẦN IV : GIỚI THIỆU TẬP TIN .DXF 11
1/GIỚI THIỆU 11
2/CẤU TRÚC FILE .DXF 11
PHẦN V : GIẢI THUẬT VẼ 19
1/GIẢI THUẬT SINH ĐƯỜNG THẲNG 19
2/GIẢI THUẬT SINH ĐƯỜNG TRÒN 21
3/GIẢI THUẬT SINH ĐƯỜNG SPLINE 25
PHẦN VI : GIỚI THIỆU VI XỬ LÝ 8951 28
1/GIỚI THIỆU AT89C51 28
2/TẬP LỆNH CỦA AT89C51 32
3/MỘT SỐ CHỨC NĂNG TRONG AT89C51 33
PHẦN VII : CỔNG COM VÀ CÁC CHUẨN GIAO TIẾP 39
1/GIAO TIẾP VỚI MÁY TÍNH 39
2/CÁC CHUẨN TRUYỀN THÔNG NỐI TIẾP 40
3/CHUẨN RS-232 41
PHẦN VIII :ĐỘNG CƠ BƯỚC 44
1/GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ BƯỚC 44
2/MỘT SỐ MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƯỚC 49
3/DÒNG GIỚI HẠN CỦA ĐỘNG CƠ BƯỚC 51
PHẦN IX : TỔNG KẾT 53
PHẦN X : PHỤ LỤC 54



PHẦN I
GIỚI THIỆU

1/LỜI GIỚI THIỆU
Trước đây, ở các máy cắt kim loại thông thường, việc điều khiển các chuyển
động cũng như thay đổi vận tốc của các bộ phận, máy đều thực hiện bằng tay. Với cách điều khiển này thời gian phụ khá lớn, nên không thể tăng năng suất lao động cũng như đảm bảo độ chính xác của vật gia công.
Do đó để giảm thời gian phụ, ta cần thiết tiến hành tự động hoá quá trình điều khiển. Và phương pháp gia công tự động ra đời với các dấu tì, cam trên trục phân phối v.v nhưng vẫn chưa đáp ứng được nhu cầu sản suất, vì nó rút ngắn được thời gian phụ nhưng thời gian chuẩn bị sản suất sẽ dài. Nhược điểm này không đáng kể nếu như sản suất được số lượng lớn, nhưng với sản suất nhỏ, mặt hàng phải thay đổi thường xuyên, loại máy này trở nên bất tiện và không kinh tế.
Điều này hình thành nhu cầu tìm một phương pháp điều khiển mới, đảm bảo được thời gian hiệu chỉnh máy để gia công từ loại chi tiết này sang loại chi tiết khác nhanh hơn. Và phương pháp điều khiển theo chươnh trình ra đời để đáp ứng yêu cầu đó
Điều khiển theo chương trình là một dạng điều khiển tự động mà tín hiệu điều khiển (tín hiệu ra) được thay đổi theo một qui luật đã được định trước. Nói cách khác, trên máy điều khiển theo chương trình, thứ tự giá trị của chuyển động, cũng như thứ tự của các bộ phận máy, đóng mở các hệ thống làm nguội, bôi trơn, thay dao đều được thực hiện đúng theo một trình tự đã được lập trình sẵn. Các cơ cấu mang chương trình này được đặt vào thiết bị điều khiển và máy sẽ làm việc tự động theo chương trình đã cho.
Nếu các chương trình trên được ghi lại bằng các dấu tì, bằng hệ thống cam, bằng mẫu chép hình ta gọi hệ thống điều khiển đó là hệ thống điều khiển phi số. Nếu các chương trình được biểu thị bằng các chữ số dưới dạng mã hiệu, ta gọi đó là hệ thống điều khiển theo chương trình số.
Như vậy điều khiển theo chương trình số là một quá trình tự động cho phép đưa một cơ cấu di động từ vị trí này đến vị trí khác bằng một lệnh. Sự dịch chuyển này có thể là lượng di động thẳng hay góc quay theo các bậc tự do.
Trong nhiều trường hợp, phương pháp điều khiển theo chương trình số được thiết kế tự động hoá việc di động một cơ cấu từ vị trí này đến vị trí khác, ta gọi là “điều khiển theo điểm”. Nhưng ta cũng thực hiện dễ dàng khi rút ngắn vô hạn khoảng cách giữa hai điểm di động kế tiếp nhau và sẽ đạt được một quá trình điều khiển quĩ đạo gọi là “điều khiển theo đường”.
Phương pháp điều khiển chương trình số có thể dùng để di động bất kì một cơ cấu nào được truyền động bằng cơ. Phạm vi sử dụng của nó rất rộng, nhưng chủ yếu là tự động hoá máy công cụ, vì lĩnh vực này bao gồm việc điều khiển dao cắt bằng các chữ số.
Chương trình ghi bằng các chữ số được thực hiện ở ngoài máy, dưới dạng băng xuyên lỗ, băng từ, đĩa từ, film Các chương trình này có thể cất giữ vào kho, ngăn tủ. Khi cần sử dụng ta chỉ cần nạp nó vào máy, để máy có thể thực hiện chương trình và điều khiển các chuyển động tương đối giữa dao và phôi.
Vì làm các chương trình số có thể tiến hành xa máy và máy có hệ thống đo lường riêng, nên hệ thống này có thể thay đổi dễ dàng và nhanh chóng.

Dựa trên phương pháp điều khiển vị trí theo chương trình số đã nêu, đề tài của luận văn này là: ”Điều khiển máy vẽ bằng vi xử lý”. Máy vẽ được đề cập ở đây là một máy vẽ có khả năng vẽ liên tục các đường nét của một hình cho trước (của AutoCad).

2/ SƠ LƯỢC VỀ LUẬN VĂN
* Luận văn có nhiệm vụ thiết kế một máy vẽ có khả năng đọc được các tập tin (file) .DXF của AutoCad , sau đó định dạng lại file.DXF này (có nghĩa là tạo ra một file.TXT chứa các thông tin về điểm, đường cần vẽ ). Việc định dạng được thực hiện trên máy tính (PC) , cuối cùng PC sẽ truyền lần lượt những thông tin trong file.TXT xuống vixử lý 8952 đề thực hiện thao tác vẽ.
* Những công việc cần thực hiện:
- Phần cứng : thiết kế mạch giao tiếp giữa PC và 8952 theo chuẩn RS-232.
- Phần mềm:
>Lập trình cho việc đọc và định dạng file.DXF trên PC (dùng DELPHI).
>Lập trình cho vi xử lý 8952 thực hiện thao tác vẽ.

3/ỨNG DỤNG CỦA ĐỀ TÀI
Với cách điều khiển cùng một lúc sự dịch chuyền theo 2 trục X,Y của bút vẽ để di chuyển nó đi theo một đường xác định , đề tài khẳng định được sự tối ưu và khả thi của việc điều khiển vị trí liên tục đối với các máy công cụ , và là nền tảng cho việc thiết kế máy khoan , máy cắt
Để có thể ứng dụng vào trong sản suất , cụ thể là trong cắt may, đòi hỏi chúng ta phải có những mạch hồi tiếp về từ các cơ cấu chấp hành , những động cơ có công suất lớn hơn với độ tin cậy cao hơn.