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基于STM32的小型自动化设备

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发表于 2015-1-4 12:44:22 | 显示全部楼层 |阅读模式
      首先,要非常感谢开源电子网这样一个开放的学习平台,让我从中受益匪浅,在学习STM32的路上少走了很多弯路。为了延续这个论坛分享及开源的精神,我也把我自己做的一个实习项目贴出来,欢迎各位批评指正!
     我现在研究生学的是机械电子工程专业的,说白了也就是机械和电子都会接触点,但都不深。今年(不对,应该是去年了)在公司进行毕业前的实习,接手了一个制作一个自动化设备的任务。因为实习的公司是做第三类医疗器械的,所以全公司上下找不出第二个人懂机械结构,更别谈电子硬件及软件编程方面的了。但是没办法,为了完成毕业设计及论文,我必须得接下这个任务了,所以硬着头皮上吧。好在以前本科做过一两个比赛项目,所以还算有点思路的。
      公司给我的一个设计目标是:完成一卷直径70um的黄金丝的自动化剪切工作,剪切长度精度在±20um。虽然设计目标看起来简单,但是需要制作一个自动化设备,而且靠一人之力去完成!!!!!说实话,我当时心里是没多大谱的,但是想想我也就是个实习生,既然有这样的机会,何不尽力一试。
     于是接下来用了半年时间完成了这个任务,经过了:前期设计构思及验证、机械结构设计及制作、自动化配件选型及设计、控制电路PCB制作和焊接、上位机程序编写及调试、设备测试验收这6大步骤。现在看来设备运行正常,所以也算交了一份合格的答卷了。
     机械结构那块就不说了,关键来分享下自动控制这块,芯片外围主要用了定时器、捕获、PWM输出等
     我用的是正点原子的STM32战舰开发板,这也是我第一次接触STM32,以前只学过51和零散的接触过DSP,FPGA等等,我现在很庆幸自己选择了正点原子的STM32,不但因为这芯片本身功能强大,更因为他们拥有一套完整的学习资料,非常适合我这样的菜鸟来学习。      
     好了,废话不多说了,上图:
    以下是加工过后的零件
    



    以下是设计的原理图。这个说来非常惭愧,因为我只用了强大的STM32F103ZET6的非常少的功能和接口,可谓是大材小用了,不过权当学习了,再说公司有钱,任性



以下是调试的时候:






以下是正式运行以及最终的样子啦:







好了,就这些了!代码及PCB什么的就不传了,个人觉得没什么很大的参考价值,有需要的可以相互交流交流哦。设备到现在为止运行正常。有做的不好的欢迎各位批评指正,一起交流,一起进步。
正点原子逻辑分析仪DL16劲爆上市
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发表于 2015-1-4 13:00:36 | 显示全部楼层
非常不错,谢谢分享!
现在,程序把烂铜烂铁变得智能化了,人呢,一旦离开了这烂铜烂铁就不知道干啥了
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发表于 2015-1-4 13:09:01 | 显示全部楼层
很好奇这个长度是如何确定的呢???
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发表于 2015-1-4 13:41:42 | 显示全部楼层
这芯片用的的确是任性的很啊
专业制作STM32 物联网通信模块板,模块交流群:369840039。
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 楼主| 发表于 2015-1-4 14:33:52 | 显示全部楼层
回复【2楼】八度空间:
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多谢夸奖,谢谢。
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 楼主| 发表于 2015-1-4 14:48:14 | 显示全部楼层
回复【3楼】随风灬而逝:
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半闭环控制。用pwm波控制带有编码器的步进电机转动一定角度,然后通过机械结构耦合到黄金丝的输出。这意味着一个脉冲对应固定的输出长度,理论上是每脉冲转0.002°约为1um
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 楼主| 发表于 2015-1-4 14:49:15 | 显示全部楼层
回复【4楼】ST-FAE-SALE:
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呵呵·····因为正在学习这款,所以就直接用上了。各位高手勿喷啊。
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发表于 2015-1-4 15:04:10 | 显示全部楼层
好东西,不错
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发表于 2015-1-4 17:07:49 | 显示全部楼层
回复【6楼】秋夏之叶:
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了解!    磁编码器主要就是做一个角度反馈与补偿的吧。也就是半闭环的输入吧?   另外纯属个人好奇你喜欢用磁编码器的什么模式?  WM 模式还是串口模式
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发表于 2015-1-4 21:07:13 | 显示全部楼层
机械部分才是精华啊
nrf51822蓝牙4.0手环开发板: 淘宝小店
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发表于 2015-1-4 21:07:55 | 显示全部楼层
机械部分才是精华啊
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发表于 2015-1-4 22:48:03 | 显示全部楼层
对啊,机械部分才是精华,楼主做的很漂亮
我是开源电子网www.openedv.com站长,有关站务问题请与我联系。
正点原子STM32开发板购买店铺http://openedv.taobao.com
正点原子官方微信公众平台,点击这里关注“正点原子”
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发表于 2015-1-5 01:15:08 | 显示全部楼层
真厉害啊
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 楼主| 发表于 2015-1-5 09:35:54 | 显示全部楼层
回复【9楼】随风灬而逝:
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用的是光电编码器呢,和电机构成闭环控制来进行角度反馈与补偿的。
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 楼主| 发表于 2015-1-5 09:41:41 | 显示全部楼层
回复【12楼】正点原子:
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原子哥过奖了。自动化设备离不开机械与控制的有机结合,需要向各位高手学习的还有很多啊。
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发表于 2015-1-5 13:39:31 | 显示全部楼层
厉害厉害!赞一个
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发表于 2015-1-5 22:59:03 | 显示全部楼层
回复【15楼】秋夏之叶:
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是真的不错
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