基于ARM技术的PCB钻床数控系统

宋长江

摘 要：本文对ARM技术的PCB钻床数控系统进行分析和研究，首先提出了ARM技术技术的优势所在，并且对ARM技术控制器基础上的PBC钻床系统进行设计分析，无论是软件结构还是电气系统的设计方面都需要作出更多的探究，这样才能够让系统设计更加完善。希望本文的分析能够对ARM技術的PCB钻床数控系统有极大的建议和启示。

关键词：ARM技术；PCB钻床；数控；系统

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.250

0 引言

PCB是印刷电路板的简称，是一种现代化的电子设备中的重要部分，也是不可缺少的一部分，能够让设备和仪器具有非常大的稳定性和可靠性，也可能成为一部仪器成功或者失败的关键要素，能够对电子仪器的生成以及设备的成本产生一定的影响力，并且对产品在市场上竞争力也有一定的影响，因此本文主要对ARM技术的PCB钻床数控系统进行研究。

1 对ARM技术数控平台的分析

1.1 ARM技术数控平台优势的分析

ARM内核处理器具有非常高的性能，还有比较低的能耗，并且成本也非常低，开发过程简单等等一系列优势，在测控系统中已经由八位机上升到三十二位机，本文所研究的就是某公司生产的S3C44BOX类型的锌片，工作的主频比较大，片内外围也非常丰富，给设计提供了非常好的硬件类型平台。伴随着嵌入方式实时操作系统的使用，还有嵌入方式系统本身操作性也非常高，具有专用性和很高的可靠性，能够成为微控制系统当中的一种任务管理平台，能够给上层的软件提供一种可靠性的管理保障。

1.2 ARM为控制器的PCB钻床数控系统设计

由于市场的需要，对于此次设计指标上有如下的分析，三坐标四个伺服轴，还有Z轴，也就是主轴在进给过程中需要进行双驱动轴的同步进给。钻孔的频率为每分钟三百次，丝杠的螺距离为6毫米，定位非常精准，在主轴上使用气浮类型的轴承，最高的转动速度为135000R/min，有16级别的调节速度，调节的速度由四路开关量方面进行控制，自动的对钻头做好更换，一共有12个钻头，刀库的位置也可以任意的进行设置，钻孔的直径为0.2-6.5毫米。在机器中，所使用的基础件主要有底脚、横梁以及床身还有工作台等等，这些基本都是济南青，或泰山青。在面板的控制上主要是单向的控制，能够在电动机上实现XYZ方向的原点启动，经过快速的移动，实现钻孔的功能，也可以输入一些少量的程序。在设计上，为了方便并且实现软件和硬件的各项功能，其中有地动机的速度调节，钻头以及工作平台的调节，可以选择一个首孔，然后任意一点当成是工作原点，版面的旋转和版面镜像形成时有三种选择，一种是手动模式、一种为单步模式还有一种是自动模式。状态的显示是通过LCD显示屏显示的，其检测系统当中主要有气浮轴承气压检测还有换刀气压检测以及断钻的检测。因为钻床数控系统本身的特点需要电动机具有驱动器，在整个机床上的传导需要是精密类型的滚珠杠和直线类型的滚动导轨。

1.3 电气系统的设计

在ARM微处理四轴联动上的加工上，控制面板的主要作用是为整个数控系统运行服务的，还可以增加少量的孔位和文件。若是数控的钻床非常多，有多个孔位需要进行加工，那么仅仅依靠人工的方式是不可行的，工作量太大。因此需要在系统设计上使用USB接口，这能够让系统和PC之间实现通讯，此种类型的通讯主要是为了能够接受来在PC方面的孔位信息和文件，此种设计也比较支持现场的工业以太网结构，为后续的系统扩展打下了深厚的基础[2]。

在此系统当中，有几种类型，分别是电动机控制信号还有原点信号以及限位信号等等，控制器以及外部信号之间都使用了光电耦合的形式，DC12V是由开关电源提供使用的[3]。如图1所示：

2 软件结构构造分析

在软件的结构方面，需要对内核进行扩展，并且将其放在具体的应用过程中。系统的内核，主要任务就是能够在多个任务当中进行同步的调动以及同步任务的趋同，在相应的程序系统当中实现主流任务的操作，以此完成客户的要求。用户使用程序需要建立起自己的任务，每一个任务之间还需要做好协调性的工作，各种各样的系统消息要进行罗列，在软件设计的基础上要从整体布局出发，将应用程序分成不同个独立的模块，实现内部系统的完善。本文所讨论的是使用串口接收prtoel的方式，放入孔位文件，并且将其放在flash当中。控制面板在发出指令以后，能够到孔位文件上进行不同程度的优化，然后再放入到Flash当中。做完这些工作以后，在控制面板的控制方向上完成PCB孔位的加工工作[4]。

3 结束语

综上所述，本文对ARM技术的PCB钻床数控系统进行了分析和研究。科学技术的不断发展，需要对各项设备也进行更新，这样才能够促使系统的完善，让其对生产生活产生较大的积极性影响，促进经济指标的提升，增强劳动生产效率。此文所讲的系统能够实现小型化、实时性以及专用化的操作，进而克服单片控制系统所出现的种种弊端性问题。

参考文献：

[1]刘刚.ARM技术在广播发射机控制器设计中的应用[J].数字技术与应用，2016，25（02）：23-24.

[2]方红花.基于Zigbee和ARM技术的楼宇智能照明系统研究[J].科学与财富，2015，7（12）：173..

[3]洪清.ARM技术在发射机自动化上的应用[J].西部广播电视，2015，11（16）：204.

[4]杨晓迪，廖昕，古丽米拉·克孜尔别克等.基于ARM的智能家居控制系统设计[J].现代电子技术，2015，22（08）：93-95.