基于STM32F103的三轴运动控制装置设计

简介：
本项目基于STM32F103微控制器，设计了一种能够实现XYZ三个方向精确运动控制的装置，适用于精密制造和科研实验。 本课题设计了一款基于STM32F103的三轴运动控制器。通过该控制器结合现有的实验设备可以搭建一个开放型的运动控制实验台，在这个实验台上可以进行插补算法验证，用于教学数控技术原理、数控系统控制方法等内容。 在现有数控实验平台的基础上，本课题主要研究了三轴机械平台的运动控制及XY平面内插补算法和加减速过程。硬件部分以STM32F103系列MCU为核心搭建控制器电路，包括单片机最小系统（由STM32F103RBT6微控制器、时钟电路及复位电路构成）、电源模块、串口通信模块、报警模块、光电隔离模块、接口模块以及限位检测模块。软件部分使用Keil平台编写C语言控制程序，通过单片机最小系统经由硬件系统的光电隔离模块向步进电机驱动器发送脉冲信号和方向信号来控制步进电机的运动。 此外，本课题中的直线插补与圆弧插补均采用逐点比较法实现。限位检测模块用于监测三轴机械实验台是否超出预定范围，并将接近限位开关的超程信号通过光电隔离模块传送给微控制器处理后做出相应的动作响应。光电隔离模块能够防止强电侧接口对弱电侧器件产生干扰。