平行縫焊機控制系統的研制
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1 系統的主要組成與功能
系統由上位機（PC機）和下位機（單片機）兩部分組成，硬件結構如圖1所示。
上位機（PC機）軟件采用可視化編程語(yǔ)言VB6.0開(kāi)發(fā)，使用Mscomm控件完成PC機與單片機的數據通信，傳送控制信息、狀態(tài)信息和焊接參數；并利用VB6.0具有的對各種數據庫的操作能力實(shí)現焊接的人性化。下位機（單片機）通過(guò)串行接口接收PC機發(fā)送的命令，啟動(dòng)工作程序，控制6個(gè)步進(jìn)電機（其中x軸兩個(gè)、y軸1個(gè)、z軸兩個(gè)，旋轉θ軸1個(gè)），通過(guò)絲杠將電機的角位移轉換為線(xiàn)位移，帶動(dòng)焊接電極按設計的軌跡運行，并實(shí)時(shí)向PC機傳送當前的運行狀態(tài)。系統的主要功能有：
①上位機實(shí)時(shí)監視下位機的工作狀態(tài)，控制下位機的工作過(guò)程；設置下位機的工作參數，接收和發(fā)送數據信息、控制信息和狀態(tài)信息；記錄歷史芯片的焊接參數。系統在重新上電時(shí)，將最新的焊接參數作為本次焊接參數的默認值；進(jìn)行數據處理并顯示數據和工作狀態(tài)，指導操作過(guò)程；
②下位機控制6個(gè)步進(jìn)電機的轉動(dòng)，最終控制焊接電極的移動(dòng)；控制焊接功率的大小并實(shí)現間歇控制；實(shí)現焊接電極的微調。
2.1 系統資源的利用
為充分利用PC機強大的數據處理能力、海量的存儲空間，有效地發(fā)揮單片機數據存儲器的作用，必須合理地分配系統資源。具體做法之一是PC機在發(fā)送焊接數據時(shí)，將其以浮點(diǎn)數存儲的焊接參數根據步進(jìn)電機的步角和絲杠比轉換為脈沖數發(fā)送給單片機；二是當脈沖數占用的位數略大于單字節整數倍N位時(shí)，在滿(mǎn)足精度要求的前提下有：發(fā)送的數據=原數據/2n，這時(shí)對發(fā)送數據取整，單片機接收到該整數數據后，左移N位便可恢復真實(shí)數據。這樣既提高了通信效率，又減小了對單片機RAM的占用。
2.2 系統通信協(xié)議
波特率設置為4800bps；數據幀結構設置為：起始位1bit，數據位8bit，停止位1bit。
PC機向單片機發(fā)送的信息包包括數據信息包和控制信息包。數據信息包括結構為：以“S”字符開(kāi)頭，其后為22字節的16進(jìn)制數。發(fā)送時(shí)按ASCII碼格式（文本格式）發(fā)送，實(shí)際發(fā)送44個(gè)ASCII碼。下位機正確收到后，向PC機發(fā)“K”作為確認應答信號。若在規定的時(shí)間內，PC機未收到“K”信號，則重發(fā)。若三次未成功，則在屏幕上給出顯示信息。PC機必須保證44個(gè)ASCII碼的包長(cháng)度，以免系統誤動(dòng)?？刂菩畔Y構為：以大寫(xiě)“O”開(kāi)始，其后為單字節16進(jìn)制數的控制字，實(shí)際發(fā)送兩個(gè)字節ASCII碼，也是以“K”作為應答信號，采用等比碼3/8。發(fā)送時(shí)高位在前，低位在后。
PC機從單片機接收的信息包括結構的主要內容為數據信息和狀態(tài)信號，且數據信息和狀態(tài)信息被同時(shí)發(fā)送。該信息以“S”開(kāi)關(guān)，其后為32個(gè)1位16進(jìn)制數的ASCII碼，以“K”作為結束信號。若PC機收到單片機發(fā)來(lái)的完整信息包，則有屏幕提示，指示用戶(hù)進(jìn)行操作。
以上的信息由雙字節數、單字節數混合構成，信息包的頭與尾均采用非十六進(jìn)制的ASCII碼字符，以示區分。接收方則按照協(xié)議雙方規定的算法進(jìn)行解包，發(fā)送方按照雙方規定的數據結構組包。
3 下位機的主要組成模塊及設計思想
3.1 模信模塊
通信模塊的硬件組成由于令使用了一片MAX232完成電平的轉換功能而變得較為簡(jiǎn)單，免去了一般芯片使用
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