[实用新型]一种基于单片机的雕刻机数控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种数控系统，具体是一种基于单片机的雕刻机数控系统。

背景技术

随着计算机技术的发展，雕刻机完成了从2D、2.5D到3D的加工变革，功能趋于完善、性能更加稳定，从而在制造业、建材业和广告业等领域得到了广泛应用，与此同时，随着市场竞争的加剧，国产普通雕刻机的价格也降低至万元以下，使得雕刻机生产厂不得不在降低生产成本、尤其是降低控制系统成本方面寻找出路，以木工雕刻机为例，在目前国内市场上，木工基于单片机的雕刻机数控系统通常采用两种方案：一种是基于PC机的方案；另一种是基于DSP运动控制器的方案。然而，现有的很多低价位的雕刻机控制系统控制并不能非常精确，很多雕刻部分还需要人手动来完成，智能化程度不高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种精度高的基于单片机的雕刻机数控系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于单片机的雕刻机数控系统，包括单片机U1、主轴驱动器、对刀传感器、接口模块和X轴驱动器，所述单片机U1分别连接显示模块、RAM、接口模块、按键模块、对刀传感器、X轴零位传感器、Y轴零位传感器、Z轴零位传感器、主轴驱动器、蜂鸣器、X轴驱动器、Y轴驱动器和Z轴驱动器，主轴驱动器另一端连接主轴电动机，所述X轴驱动器另一端连接X轴电动机，所述Y轴驱动器另一端连接Y轴电动机，所述Z轴驱动器另一端连接Z轴电动机。

作为本实用新型进一步的方案：所述单片机U1型号为C8051F120。

作为本实用新型进一步的方案：所述RAM为带后备锂电池的DS1245W，其连接到单片机的扩展并行接口，成为单片机的片外RAM，既是对读入的加工文件的有效缓存，也能在系统发生停电故障时，保存和记忆当前的加工进程，以便系统恢复供电或排障后，能继续按照前面的断点完成加工。

作为本实用新型进一步的方案：所述X轴零位传感器、Y轴零位传感器、Z轴零位传感器均采用由槽形光耦组成的限位电路。

作为本实用新型进一步的方案：所述对刀传感器采用微动开关。

作为本实用新型再进一步的方案：所述X轴驱动器、Y轴驱动器和Z轴驱动器均采用两相电流细分式驱动器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型基于单片机的雕刻机数控系统，充分发挥了单片机的高集成度和高速度特性，使得控制系统的结构简化、成本降低、精度提高，雕刻精度达到0.01mm，系统稳定可靠，是一种低价、高效、简便的基于单片机的雕刻机数控系统，为中小用户提供了台式低价的雕刻机，从而拓宽了现有雕刻机的用户群。

附图说明

图1为基于单片机的雕刻机数控系统的电路结构框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描 述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型实施例中，一种基于单片机的雕刻机数控系统，包括单片机U1、主轴驱动器、对刀传感器、接口模块和X轴驱动器，单片机U1分别连接显示模块、RAM、接口模块、按键模块、对刀传感器、X轴零位传感器、Y轴零位传感器、Z轴零位传感器、主轴驱动器、蜂鸣器、X轴驱动器、Y轴驱动器和Z轴驱动器，主轴驱动器另一端连接主轴电动机，X轴驱动器另一端连接X轴电动机，Y轴驱动器另一端连接Y轴电动机，Z轴驱动器另一端连接Z轴电动机。

单片机U1型号为C8051F120。

RAM为带后备锂电池的DS1245W，其连接到单片机的扩展并行接口，成为单片机的片外RAM，既是对读入的加工文件的有效缓存，也能在系统发生停电等故障时，保存和记忆当前的加工进程，以便系统恢复供电或排障后，能继续按照前面的断点完成加工。

X轴零位传感器、Y轴零位传感器、Z轴零位传感器均采用由槽形光耦组成的限位电路。

对刀传感器采用微动开关。

X轴驱动器、Y轴驱动器和Z轴驱动器均采用两相电流细分式驱动器。

本实用新型的工作原理是：高速单片机C8051F120是整个数控系统的中心，人机界面由按键模块和显示模块组成，用户通过按键模块设置的加工参数，保存在单片机内部的非易失性Flash区，显示模块采用通用串行UART接口连到单片机，操作指令简单，且节省了单片机的接口线，用户通过浮雕软件设计的雕刻图案，将设计的雕刻图案文件存入U盘中，接口模块的作用，便是通过SPI接口将U盘连接到单片机，由单片机将雕刻图案文件读出后进行加工，带后背锂电池的RAM型号为DS1245W，容量为128KB，其连接到单片机的扩展并行接口，成为单片机的片外RAM，既是对读入的加工文件的有效缓存，也能在系统发生停电故障时，保存和记忆当前的加工进程，以便系统恢复供电或排障后，能继续按照前面的断点完成加工，X轴零位传感器、Y轴零位传感器、Z轴零位传感器均采用由槽形光耦组成的限位电路，其特点是限位精度高，易于与单片机接口，对刀传感器采用微动开关，其作用是检测被雕刻材料的厚度。步进电机驱动器采用两相电流细分式驱动器，细分系数和输出电流，均可根据滚珠丝杠的负载大小情况来设定，X轴驱动器、Y轴驱动器、Z轴驱动器和单片机之间有光电隔离电路。