STM32驱动的激光雕刻控制系统设计与优化

本研究论文聚焦于基于STM32单片机的激光雕刻机控制系统的设计与实现，针对激光雕刻这一精密制造领域的关键应用，探索了如何利用现代微控制器技术提升设备性能。首先，研究者制定了一个明确的课题总体方案，将整个控制系统划分为上位机（PC端）与下位机（STM32单片机）的架构，以实现高效的信息交互与控制。机械平台的搭建与电气部分的低压电路设计是控制系统的基础，这里采用Qt和OpenCV开发用户界面，提供友好的人机交互体验。 在软件层面，论文着重于开发激光雕刻机的译码模块，这个模块负责将复杂的雕刻指令解析为机器可以理解的语言，确保指令准确执行。作者利用Qt正则表达式技术深入研究了这一模块的实现细节，提高了译码的准确性和效率。 在控制算法方面，研究者采用了差分插补方法，通过多项式差分计算优化了STM32单片机的插补过程，确保了对复杂轮廓曲线的精确控制，提升了加工精度。这对于保证激光雕刻的高质量输出至关重要。 此外，论文还关注了步进电机的加减速控制模块，针对激光雕刻过程中电机的运动控制进行了深入探讨。直线加减速控制策略能够有效降低设备在启动、急停或停止时的冲击和振动，保证电机运行的平稳性，从而提升设备的稳定性。 最后，论文详细描述了实验平台的搭建过程，包括激光雕刻机、低压电气控制电路和PC机的连接，以及通过人机界面进行实际操作，如进行简单的图形雕刻验证控制系统的有效性。 关键词：激光雕刻机、STM32单片机、差分插补、图形处理，共同揭示了这项毕业设计的核心技术及其实用价值，展示了作者在嵌入式系统设计和激光雕刻工艺控制方面的深厚理论功底和实践能力。