XY平面绘图仪课程设计：CNC与单片机控制

"X-Y平面绘图仪 课程设计" 这篇文档是关于X-Y平面绘图仪的课程设计，旨在通过构建一个由上位机（PC机）和下位机（单片机）组成的系统，实现图形的自动化绘制。设计的核心是单片机，它运用逐点比较法插补算法来绘制直线和圆弧，并通过这些基本元素的组合来构建更复杂的图形，如矩形和组合图形。 一、引言 引言部分提到了数控技术在近年来的快速发展，特别是在计算机硬件性能提升和图形显示器普及的背景下，计算机数控系统（CNC）变得更加实用。这种系统能够执行数字控制功能，通过存储和执行预设的程序来控制机械设备，例如X-Y平面绘图仪。 二、设计任务 设计任务包括明确设计的题目——X-Y平面绘图仪，以及具体的设计要求，比如需要单片机接收来自PC机的绘图指令，驱动步进电机进行精确的图形绘制。 三、设计原理 1. 系统工作原理：系统由上位机发送绘图信息，下位机接收并解析这些信息，然后通过控制步进电机在X-Y平面上移动，实现图形的绘制。 2. 直线插补原理：采用逐点比较法，根据起点和终点坐标，计算出每一步电机应移动的距离，逐步接近目标位置，形成直线轨迹。 3. 圆弧插补原理：同样基于逐点比较法，但需要处理更多的数学计算，确保电机运动轨迹形成圆弧形状。 四、硬件设计 这部分详细介绍了单片机最小系统板，它是单片机运行的基础，以及串口通信电路设计，这是上位机与下位机间数据传输的关键。 五、软件设计 1. 下位机程序设计：主要编写单片机控制程序，实现绘图指令的解析和电机控制。 2. 上位机软件设计：开发用户界面，允许用户输入绘图指令，并通过串口将这些指令发送给下位机。 六、系统调试及运行结果 这部分记录了系统调试的过程和运行效果，验证了设计的可行性和准确性。 七、心得体会 作者可能分享了在课程设计过程中的学习体验和收获，包括遇到的问题、解决方法以及对数控技术的新认识。 八、参考文献 列出在设计过程中参考的相关文献，提供进一步研究的来源。 九、附录 包含与设计相关的附加信息或详细数据。 这个课程设计涵盖了硬件和软件的集成，涉及到单片机编程、电机控制、串行通信和图形插补算法等多个方面，是一次全面的实践学习体验。