基于单片机技术的数字化印刷设备开发

摘要

目前国产印刷设备大多为低端产品，功能简单，精度低是主要特点。本文以印刷设备——胶印机、印后设备——折页机为研究对象，提出了基于PIC单片机技术的胶印机墨量控制系统、折页机预置系统。本课题的研究对于改进国产印刷设备的自动化水平具有重要意义。 首先，对胶印机和折页机的工作原理进行了阐述，提出了胶印机墨量控制系统和折页机预置系统的总体设计方案。 其次，运用PIC单片机技术，开发了胶印机墨量控制系统的硬件系统。其中，以PIC18F8680芯片为主控制芯片，运用LED驱动显示和键盘扫描芯片BC7281B，设计了操作面板系统。以PIC18F8680芯片为主控制芯片，运用直流电机驱动和电位器反馈技术，设计了电机控制系统。系统之间采用控制器局域网CAN模块作为通讯总线接口，设计了CAN总线驱动电路。考虑系统用电器件及其功率，开发了墨量控制系统电控柜。 接着，根据系统工作原理，设计了软件工作流程，制订了系统的CAN总线通讯协议，编写了墨量控制系统的软件程序。 然后，运用PIC单片机驱动步进电机技术，设计了折页机预置系统的硬件。阐述了步进电机的工作原理以及PIC单片机驱动步进电机的方法，对系统使用的步进电机、限位开关选型。开发了预置控制电路板，根据系统的工作要求，选择PIC18F2580为主控制芯片，设计了限位开关电平转换电路和拨码开关电路。根据系统的用电需求，完成了折页机电控柜的设计。 最后，根据系统工作原理，设计了系统预置软件工作流程，制订了折页机预置系统的CAN总线通讯协议，编写了折页机预置控制板的软件程序。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题研究背景

1.2 国内外研究现状与发展趋势

1.2.1 印刷典型设备胶印机

1.2.2印后典型设备折页机

1.3课题来源和研究意义

1.4课题研究内容

1.5本章小结

第2章总体方案设计

2.1 胶印机墨量控制方案设计

2.1.1 墨斗工作原理

2.1.2墨量控制系统方案设计

2.2折页机预置系统方案设计

2.2.1折页机工作原理

2.2.2折页机预置系统方案设计

2.3本章小结

第3章胶印机墨量控制系统硬件设计

3.1 操作面板系统硬件设计

3.1.1操作面板电路结构设计

3.1.1 主控制芯片设计

3.1.2显示驱动与键盘扫描电路设计

3.2 电机控制系统硬件设计

3.2.1 电机控制板结构设计

3.2.2主控制芯片选型

3.2.3直流电机驱动电路设计

3.2.4电位器反馈电路设计

3.3 CAN通讯硬件设计

3.3.1 CAN总线特点

3.3.2 PIC单片机CAN通讯

3.3.3 CAN总线驱动电路设计

3.3.4 PC机CAN通讯

3.4电控柜设计

3.5本章小结

第4章胶印机墨量控制系统软件设计

4.1操作面板系统软件设计

4.1.1软件流程图

4.1.2主要函数介绍

4.2电机控制系统软件设计

4.2.1 软件流程图

4.2.2主要函数介绍

4.3 CAN通讯协议设计

4.4程序优化设计

4.5本章小结

第5章折页机预置系统硬件设计

5.1步进电机的单片机控制

5.1.1 步进电机驱动控制

5.1.2步进电机选型

5.1.3 PIC单片机与步进电机驱动器的连接

5.2限位开关选型

5.3预置控制电路板设计

5.3.1主控制芯片选型

5.3.2限位开关电平转换电路

5.3.3拨码开关电路

5.4 电控柜设计

5.5本章小结

第6章折页机预置控制板软件设计

6.1软件流程图

6.2主要函数介绍

6.3 CAN通讯协议设计

6.4本章小结

结 论

参考文献

攻读工学硕士学位期间取得的成果

致 谢