基于DSP的镜片磨边系统研究与开发

论文摘要

随着人民生活水平的提高,民众对眼镜质量的要求也越来越高。眼镜加工企业普遍认识到高精密、自动化配镜仪器对眼镜装配质量保证的重要性。全自动镜片磨边数控系统是机电一体化的产品,国外已经开发出功能比较完善的产品,但由于价格的原因还难以让大多数眼镜店推广使用。而国内在这方面的研究还处于起步阶段,虽然已开发出一些相应的产品,但是与国外还有很大的差距。本文在研究国内外产品和开发经验的基础上,结合当前电子技术的发展应用,开发基于DSP的镜片磨边系统。文中首先介绍了镜片磨边系统的国内外发展现状以及论文的研究背景,接着给出了原有镜片磨边加工样机的控制工作原理及机械加工原理,并以此为基础提出了磨边机控制系统总体设计方案。在确定了系统的软硬件开发环境后,给出了基于TMS320 F2812 DSP的镜片磨边系统具体硬件控制电路的设计和实现,包括用CPLD实现人机接口电路设计、驱动机构电路设计等。文中最后给出了磨边机控制系统应用软件设计,包括基于DSP系统的总体程序结构设计、与硬件电路相对应的驱动程序设计、人机界面设计、镜片磨边加工流程程序设计等。初步完成了原理样机各功能模块的调试。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.2 镜片加工的国内外研究概况
• 1.3 论文研究的主要内容
• 第二章 镜片二维轮廓加工数学模型的建立
• 2.1 眼镜镜片加工相关的光学术语
• 2.2 眼镜镜片二维轮廓数据的采集
• 2.2.1 眼镜镜片二维轮廓的数学描述
• 2.2.2 眼镜镜片二维轮廓数据的获取
• 2.3 镜片二维轮廓加工数学模型的建立
• 2.3.1 镜片轮廓数学模型的坐标系
• 2.3.2 扫描镜片二维轮廓模型的重建
• 2.3.3 加工时镜片二维轮廓的数学建模
• 第三章 镜片磨边数控系统总体设计
• 3.1 镜片磨边数控系统设计思想
• 3.1.1 数控系统的分类
• 3.1.2 镜片数控磨边系统设计思想
• 3.2 镜片自动磨边机的控制电路总体设计
• 3.2.1 镜片磨边数控系统的功能需求
• 3.2.2 系统控制电路总体设计
• 3.3 系统开发工具
• 第四章 镜片磨边系统人机接口的设计
• 4.1 TMS320F2812 的XINTF 特点
• 4.2 彩色LCD 接口设计
• 4.2.1 彩色LCD 模块介绍
• 4.2.2 LCD 的控制接口电路设计
• 4.3 键盘接口设计
• 4.4 人机接口电路的实现
• 4.4.1 MAXPLUSII 介绍
• 4.4.2 LCD 及键盘接口在CPLD 中的实现
• 第五章 镜片磨边系统电机控制电路设计
• 5.1 DSP F2812 的事件管理器
• 5.1.1 通用定时器的结构（GP）
• 5.1.2 通用定时器的主要功能模块
• 5.1.3 通用定时器的计数操作
• 5.1.4 通用定时器的比较操作
• 5.2 镜片磨边系统的电机
• 5.2.1 步进电机
• 5.2.2 单相异步交流电机
• 5.3 步进电机驱动电路设计
• 5.3.1 步进电机概述
• 5.3.2 两相混合式步进电动机
• 5.3.3 驱动电路设计
• 5.4 砂轮电机及水泵控制电路设计
• 第六章 镜片磨边系统的软件设计
• 6.1 系统软件开发环境CCS
• 6.2 系统软件开发
• 6.2.1 按键识别模块
• 6.2.2 LCD 显示模块
• 6.2.3 人机交互模块
• 6.2.4 PWM 输出模块
• 6.2.5 系统总体软件结构
• 第七章 总结与展望
• 7.1 论文工作总结
• 7.2 论文工作展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文