基于STM32微控制器的激光雕刻机控制系统的研究与设计

简介：
本研究针对激光雕刻应用需求，采用STM32微控制器为核心，开发了一套高性能、高精度的激光雕刻机控制系统。系统设计涵盖了硬件接口配置及软件算法优化，实现了精确控制和高效加工，为定制化制造提供了可靠解决方案。 本课题主要研究基于STM32的激光雕刻机控制系统的设计与实现。 首先制定总体方案：采用上位机（PC端）加下位机（STM32单片机）组合方式构建控制系统的框架，并进行软硬件设计，包括机械平台搭建和低压电路设计。软件部分使用Qt和Opencv开发人机界面以方便交互操作。 其次为激光雕刻机开发译码模块：该模块在雕刻过程中负责对指令的功能划分、将编程语言转换成机器可读取的语言，实现信息的准确转化。此功能采用Qt正则表达式进行研究与开发。 接着使用差分插补方法优化STM32单片机控制系统中的插补过程，通过多项式的差分计算提高复杂轮廓曲线雕刻时的精度和效率。 最后对激光雕刻机步进电机加减速模块进行了深入的研究。在数控系统接收到指令并开始路径雕刻的过程中，需要根据相关指令及时调整步进电机的动作（如启动、停止或加速等），本课题采用直线加减速控制方式，以降低设备在这些操作过程中可能产生的冲击和振动的影响。