基于ARM技術的PCB鉆床數控系統

宋長江

摘 要：本文對ARM技術的PCB鉆床數控系統進行分析和研究，首先提出了ARM技術技術的優勢所在，并且對ARM技術控制器基礎上的PBC鉆床系統進行設計分析，無論是軟件結構還是電氣系統的設計方面都需要作出更多的探究，這樣才能夠讓系統設計更加完善。希望本文的分析能夠對ARM技術的PCB鉆床數控系統有極大的建議和啟示。

關鍵詞：ARM技術；PCB鉆床；數控；系統

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.250

0 引言

PCB是印刷電路板的簡稱，是一種現代化的電子設備中的重要部分，也是不可缺少的一部分，能夠讓設備和儀器具有非常大的穩定性和可靠性，也可能成為一部儀器成功或者失敗的關鍵要素，能夠對電子儀器的生成以及設備的成本產生一定的影響力，并且對產品在市場上競爭力也有一定的影響，因此本文主要對ARM技術的PCB鉆床數控系統進行研究。

1 對ARM技術數控平臺的分析

1.1 ARM技術數控平臺優勢的分析

ARM內核處理器具有非常高的性能，還有比較低的能耗，并且成本也非常低，開發過程簡單等等一系列優勢，在測控系統中已經由八位機上升到三十二位機，本文所研究的就是某公司生產的S3C44BOX類型的鋅片，工作的主頻比較大，片內外圍也非常豐富，給設計提供了非常好的硬件類型平臺。伴隨著嵌入方式實時操作系統的使用，還有嵌入方式系統本身操作性也非常高，具有專用性和很高的可靠性，能夠成為微控制系統當中的一種任務管理平臺，能夠給上層的軟件提供一種可靠性的管理保障。

1.2 ARM為控制器的PCB鉆床數控系統設計

由于市場的需要，對于此次設計指標上有如下的分析，三坐標四個伺服軸，還有Z軸，也就是主軸在進給過程中需要進行雙驅動軸的同步進給。鉆孔的頻率為每分鐘三百次，絲杠的螺距離為6毫米，定位非常精準，在主軸上使用氣浮類型的軸承，最高的轉動速度為135000R/min，有16級別的調節速度，調節的速度由四路開關量方面進行控制，自動的對鉆頭做好更換，一共有12個鉆頭，刀庫的位置也可以任意的進行設置，鉆孔的直徑為0.2-6.5毫米。在機器中，所使用的基礎件主要有底腳、橫梁以及床身還有工作臺等等，這些基本都是濟南青，或泰山青。在面板的控制上主要是單向的控制，能夠在電動機上實現XYZ方向的原點啟動，經過快速的移動，實現鉆孔的功能，也可以輸入一些少量的程序。在設計上，為了方便并且實現軟件和硬件的各項功能，其中有地動機的速度調節，鉆頭以及工作平臺的調節，可以選擇一個首孔，然后任意一點當成是工作原點，版面的旋轉和版面鏡像形成時有三種選擇，一種是手動模式、一種為單步模式還有一種是自動模式。狀態的顯示是通過LCD顯示屏顯示的，其檢測系統當中主要有氣浮軸承氣壓檢測還有換刀氣壓檢測以及斷鉆的檢測。因為鉆床數控系統本身的特點需要電動機具有驅動器，在整個機床上的傳導需要是精密類型的滾珠杠和直線類型的滾動導軌。

1.3 電氣系統的設計

在ARM微處理四軸聯動上的加工上，控制面板的主要作用是為整個數控系統運行服務的，還可以增加少量的孔位和文件。若是數控的鉆床非常多，有多個孔位需要進行加工，那么僅僅依靠人工的方式是不可行的，工作量太大。因此需要在系統設計上使用USB接口，這能夠讓系統和PC之間實現通訊，此種類型的通訊主要是為了能夠接受來在PC方面的孔位信息和文件，此種設計也比較支持現場的工業以太網結構，為后續的系統擴展打下了深厚的基礎[2]。

在此系統當中，有幾種類型，分別是電動機控制信號還有原點信號以及限位信號等等，控制器以及外部信號之間都使用了光電耦合的形式，DC12V是由開關電源提供使用的[3]。如圖1所示：

2 軟件結構構造分析

在軟件的結構方面，需要對內核進行擴展，并且將其放在具體的應用過程中。系統的內核，主要任務就是能夠在多個任務當中進行同步的調動以及同步任務的趨同，在相應的程序系統當中實現主流任務的操作，以此完成客戶的要求。用戶使用程序需要建立起自己的任務，每一個任務之間還需要做好協調性的工作，各種各樣的系統消息要進行羅列，在軟件設計的基礎上要從整體布局出發，將應用程序分成不同個獨立的模塊，實現內部系統的完善。本文所討論的是使用串口接收prtoel的方式，放入孔位文件，并且將其放在flash當中。控制面板在發出指令以后，能夠到孔位文件上進行不同程度的優化，然后再放入到Flash當中。做完這些工作以后，在控制面板的控制方向上完成PCB孔位的加工工作[4]。

3 結束語

綜上所述，本文對ARM技術的PCB鉆床數控系統進行了分析和研究。科學技術的不斷發展，需要對各項設備也進行更新，這樣才能夠促使系統的完善，讓其對生產生活產生較大的積極性影響，促進經濟指標的提升，增強勞動生產效率。此文所講的系統能夠實現小型化、實時性以及專用化的操作，進而克服單片控制系統所出現的種種弊端性問題。

參考文獻：

[1]劉剛.ARM技術在廣播發射機控制器設計中的應用[J].數字技術與應用，2016，25（02）：23-24.

[2]方紅花.基于Zigbee和ARM技術的樓宇智能照明系統研究[J].科學與財富，2015，7（12）：173..

[3]洪清.ARM技術在發射機自動化上的應用[J].西部廣播電視，2015，11（16）：204.

[4]楊曉迪，廖昕，古麗米拉·克孜爾別克等.基于ARM的智能家居控制系統設計[J].現代電子技術，2015，22（08）：93-95.