關(guān)節(jié)臂式坐標(biāo)測量機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究.pdf

1、本文的研究對象是以單片機和CPLD為核心的關(guān)節(jié)臂式柔性三坐標(biāo)測量機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。測量機采用高精度的角度傳感器測量各個關(guān)節(jié)的旋轉(zhuǎn)角度，再根據(jù)桿件長度，通過系統(tǒng)模型方程得出測頭的中心坐標(biāo)，具有結(jié)構(gòu)簡單、量程大、體積小、價格低廉、安裝方便、易于操作、可在線使用、便于攜帶等優(yōu)點。
　　 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要對硬件和軟件進行了分析和設(shè)計，并在最后經(jīng)過實驗驗證了設(shè)計的正確性。在充分分析了傳統(tǒng)關(guān)節(jié)臂數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的缺點后，提出了精度更高、成本更低的

2、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；可編程邏輯器件(CPLD)與單片機的結(jié)合，使得系統(tǒng)更具柔性化；C語言與VerilogHDL語言的結(jié)合使得系統(tǒng)調(diào)試靈活，方便整個系統(tǒng)的功能擴展。實驗證明，本系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確完成測量機的數(shù)據(jù)采集任務(wù)。
　　 本論文研究的課題是國家自然科學(xué)基金項目，項目編號是50475116，主要工作包括以下幾個方面：
　　 1、參照了國內(nèi)外的設(shè)計，根據(jù)測量機整體要求，確定了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的整體方案；
　　 2、為了滿足系統(tǒng)的

3、速度、精度及可靠性要求，選取AVR單片機和CPLD作為硬件核心，對整個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件進行了設(shè)計；
　　 3、繪制數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)PCB板，并對焊接后的電路進行了調(diào)試，經(jīng)過兩次改版，順利完成了系統(tǒng)要求的調(diào)試任務(wù)；
　　 4、在Quartus環(huán)境下，采用VerilogHDL語言對CPLD編程，實現(xiàn)了信號的差分處理、4細分、辨向、可逆計數(shù)、鎖存等功能；
　　 5、在ICCAVR環(huán)境下，對AVR單片機編程，實現(xiàn)了各電路板