基于STM32微控制器的贴片机控制系统研究

摘要

元件的贴装是电子产品生产过程中的重要工艺，贴片机就是将独立的电子元件安装到PCB板上的一种自动化设备。目前国内的贴片机自主生产能力比较低下，大部分依靠进口，由于设备价格高昂，目前仍然有大量的小型企业采用人工贴装，质量难以控制，效率远远低于国外同行业。随着电子行业突飞猛进的发展，国内的贴片机生产显然不能满足目前的市场需要。因此，提高贴片机的自主生产能力，降低生产成本，提高自动化程度，降低劳动密度，节约劳动资源，是本行业亟待解决的问题。
　　针对这一种现状，我们设计了一种经济型的、适合小批量生产的贴片机，以满足中小型电子行业的需求。本课题针对贴片机控制系统进行了设计，内容主要包括：控制系统方案设计、控制系统硬件设计、控制系统软件设计以及系统调试等。
　　首先，对贴片机的国内外发展状况进行了阐述，分析了贴片机贴装工艺过程及其实现方法。对机械结构总体方案及其控制要求进行了深入分析。
　　其次，基于对各功能模块控制要求的分析，提出了贴片机的总体控制方案，并对方案中所涉及的微控制器、电子元器件以及驱动部件进行了选型设计。
　　第三，针对控制方案要求，分别进行了运动控制模块和控制台模块的硬件和软件设计。在硬件的设计中，根据系统需要设计了RS232接口、SPI接口、IO输出输入接口、液晶显示接口、键盘接口以及电源等硬件的设计，软件设计中，按照系统的控制要求，对软件结构进行了规划并编写了控制系统所需的功能软件。
　　最后，对贴片机进行了整机调试、实验和代码修改，实验样机已经能很好完成部分芯片的贴装功能。实验证明，本课题所研发的控制系统硬件和软件达到了预期的目的，能够可靠地用于贴片机的控制。

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Contents

1 绪 论

1.1 贴片机概述

1.2 发展现状

1.3 研究内容

2 控制系统方案及设备选型

2.1 贴片机的工作原理及贴装工艺分析

2.2 需求分析

2.3 控制系统方案的制定

2.4 控制系统器件选型

2.5 步进电机及驱动器选型

2.6 本章小结

3 运动控制系统的设计

3.1 运动控制系统的硬件设计

3.2 插补算法简介

3.3 运动控制软件

3.4 本章小结

4 控制台系统的设计

4.1 控制台系统的硬件设计

4.2 人机交互界面的设计

4.3 文件存储模块设计

4.4 双机通信的设计

4.5 本章小结

5 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间从事科学研究及发表论文情况