【正文】 _N準(zhǔn)備數(shù)據(jù)終端，低電平有效；DTR_N數(shù)據(jù)輸出到串口；述腳類型表33 各個(gè)引腳功能引腳9.外部的EEPROM可以用于機(jī)器運(yùn)行時(shí)對(duì)配置的存儲(chǔ)具有喚醒的功能，通過遠(yuǎn)程控制相關(guān)調(diào)制信號(hào)的輸入7.128字節(jié)的輸出緩沖區(qū)和384字節(jié)的輸入緩沖區(qū)256字節(jié)的輸出緩沖區(qū)和256字節(jié)的輸入緩沖區(qū)可配置的512個(gè)字節(jié)雙向數(shù)據(jù)緩沖器3）/2）/1）4.9）8）可編程波特率從75bps到6奇偶判錯(cuò)，幀錯(cuò)誤和串行中斷檢測(cè)具有各種握手模式RTS，CTS，DTR，DSR，DCD和RI的作用為調(diào)制解調(diào)控制1）3.芯片內(nèi)設(shè)計(jì)有USBPL2303HXD主要性能參數(shù)：1.它具有低功耗的睡眠與工作模式，對(duì)于手持設(shè)備是一個(gè)非常好的選擇。由于它的外圍電路體積小，因此可以方便的內(nèi)嵌進(jìn)各種各樣的電路及設(shè)備中，同時(shí)它也可以自動(dòng)完成數(shù)據(jù)接收與發(fā)送的工作，令技術(shù)員不需要再考慮其他的設(shè)計(jì)[2]。圖37 串口通信電路在市面上有許多集成了RS232USB接口的轉(zhuǎn)換器，而我選擇了PL2303HXD來設(shè)計(jì)串口通信模塊。PL2303HXD自身的TXD和RXD引腳與單片機(jī)的PD0(RXD)和PD1(TXD）進(jìn)行連接，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。任何一個(gè)中斷都會(huì)在中斷的向量表里面獲得一個(gè)單獨(dú)分立的中斷向量，如果優(yōu)先級(jí)越來越低，那么就說明了它的地址越來越高。一個(gè)便于使用的中斷模塊被設(shè)計(jì)在芯片之中。在堆棧中保存了中斷以及子程序被調(diào)用時(shí)的程序計(jì)數(shù)器。引導(dǎo)程序區(qū)、應(yīng)用程序區(qū)存在于程序存儲(chǔ)器空間中，他們都具有特定的鎖定位以及讀寫的保護(hù)。在進(jìn)行ALU之后，狀態(tài)寄存器就能獲取并顯示新的結(jié)果。間接尋址寄存器指針能夠?qū)?shù)據(jù)空間進(jìn)行尋址，提高地址運(yùn)算的效率，并且使用存儲(chǔ)器的地址指針時(shí)，也可以利用其中一個(gè)指針來為其進(jìn)行查找表的工作[11]。在芯片的內(nèi)部，通用工作寄存器被設(shè)計(jì)在快速訪問寄存器中，而當(dāng)你需要對(duì)其進(jìn)行訪問的時(shí)候只需要一個(gè)時(shí)鐘周期，因此ALU操作能夠在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)進(jìn)行的想法得以變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。程序存儲(chǔ)器中的指令流水線通過各級(jí)運(yùn)行。通過對(duì)CKSEL3..1的進(jìn)行一定的設(shè)定也會(huì)影響到振蕩器的工作模式，如表32所示[1]。111220101,1222111112–1110(MHz)電容C1和C2的推薦使用范圍(pF)1101(1)表32 晶體振蕩器工作模式CKOPTCKSEL3..1就諧振器而言，沒有得到程序編譯的CKOPT，其最大的頻率是8兆赫茲，而經(jīng)過程序編譯之后則可以達(dá)到16兆赫茲。若CKOPT沒有被進(jìn)行編程，則振蕩器輸出幅度會(huì)變得比較小。晶體振蕩器連接圖若是要震得到的幅度完滿，則需要對(duì)熔絲位CKOPT進(jìn)行一定的程序編譯工作。（10） 晶體振蕩器如圖35所示，石英的晶體與陶瓷諧振器一般常常被用來制作該振蕩器。（8） AVCCAVCC為模擬A口與模數(shù)轉(zhuǎn)換器提供了電壓，若是ADC尚未進(jìn)行工作，則AVCC與電源VCC進(jìn)行連接。（6） XTAL1是晶振的輸入端。低于最低時(shí)間低閾值長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)復(fù)位。（4） 模擬端口（A0..A5)A0至A5是ADC輸入管腳，在單片機(jī)內(nèi)部配置有一個(gè)10位的ADC寄存器，用于將讀入的模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將其轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字，便于用戶對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。3　 DDDDDD11引腳：能夠輸出PWM脈沖。1　 D0、D1引腳：D0為串口信號(hào)RX，D1為串口信號(hào)TX,它們與串口通信芯片相連接，為串口信號(hào)的接收提供TTL電壓。表31 主要性能參數(shù)工作電壓外部供電電壓7V12V最大外部供電電壓（不推薦）20V數(shù)字輸入/輸出口14PWM 610位ADC 8 / 6(DIP)單個(gè)輸入/輸出管腳的直流電流值40mA50mAFlash Memory32KBSRAM2KBEEPROM1KB時(shí)鐘頻率16MHz16位定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器 18位定時(shí)器 / 計(jì)數(shù)器 2RTC YESSPI 2UART 1TWI 1WDT 1（帶獨(dú)立片內(nèi)振蕩器）外部中斷 24睡眠模式 6種硬件乘法器 YES片內(nèi)振蕩器 YES引腳電平中斷/喚醒功能 YES掉電檢測(cè) YES上電復(fù)位 YES模擬比較器 YES工作溫度范圍:40℃至85℃Arduino UNO單片機(jī)兩種封裝引腳如圖33和圖34及其功能：圖33 TQFP32型封裝圖34 PDIP28型封裝（1） VCC：數(shù)字電路的電源（2） GND：地（3） 數(shù)字端口（D1..D13）D1至D13是arduino經(jīng)過重新封裝之后進(jìn)行編號(hào)的管腳，具有正常的數(shù)字輸入輸出功能，它的工作電壓為5V，每一個(gè)I/O口能夠接入與輸出的最大電流為40毫安，同時(shí)也內(nèi)置了20至50K的上拉電阻（默認(rèn)為不連接狀態(tài)）。于是，他將設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)布到網(wǎng)上。電路板被命名為Arduino，來自學(xué)生經(jīng)常去附近的一個(gè)酒吧。之后，馬西莫和朋友大衛(wèi)討論了這個(gè)問題，他們決定設(shè)計(jì)自己的電路板，并邀請(qǐng)學(xué)生大衛(wèi)梅利斯設(shè)計(jì)編程語言。這個(gè)著名的開源硬件項(xiàng)目，誕生于意大利的一所設(shè)計(jì)學(xué)校。控制和數(shù)據(jù)模塊電路如圖32所示。圖31 系統(tǒng)總電路圖 控制和數(shù)據(jù)處理模塊控制和數(shù)據(jù)處理模塊采用Arduino UNO型單片機(jī)構(gòu)成，由于Arduino單片機(jī)擁有運(yùn)算能力較強(qiáng)，并且軟件編程控制方便，功耗低，體積小、I/O口資源豐富、內(nèi)置A\D模數(shù)轉(zhuǎn)換、通用性強(qiáng)和成本較低等優(yōu)點(diǎn)。6) 外型框架模塊外型框架模塊主要使用亞克力面板，通過螺絲的接合，制成搭載機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)模塊和電路板等物件的支架。4) 激光器驅(qū)動(dòng)模塊使用SS8050 NPN型三極管構(gòu)建控制激光器的開關(guān)電路，單片機(jī)通過發(fā)送高低電平信號(hào)，來控制三極管的通斷。3) 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊該模塊使用了L9110S電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片，該芯片主要是為了控制和驅(qū)動(dòng)電機(jī)而設(shè)計(jì)。圖21 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖1) 中央處理模塊主要采用Arduino UNO型單片機(jī)設(shè)計(jì)，為本設(shè)計(jì)的核心模塊，主要負(fù)責(zé)對(duì)其他部分進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和控制。（6） 使用由Arduino UNO型單片機(jī)構(gòu)成的中央處理模塊，完成對(duì)指令的發(fā)送接收，數(shù)據(jù)的處理以及進(jìn)行控制。（4） 支持印章的陰陽雕刻，在光敏墊或部分膠皮材質(zhì)上進(jìn)行印章的雕刻，雕刻成型后即可上油墨進(jìn)行蓋印。（2） 在非金屬的物體表面燒刻出由計(jì)算機(jī)傳輸?shù)膱D案，由上位機(jī)的控制軟件發(fā)送指令至單片機(jī)進(jìn)行動(dòng)作。通過開發(fā)傻瓜型的控制軟件，將機(jī)械傳動(dòng)部分小型化，采用功率較小的激光器，使得激光雕刻機(jī)變得簡(jiǎn)便易攜帶，操作也極為簡(jiǎn)單，同時(shí)也支持使用CNC機(jī)床的Gcode控制代碼，因而能夠?qū)Ρ緳C(jī)器進(jìn)行二次開發(fā)學(xué)習(xí)。因此，迷你型激光雕刻機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是讓更多人接觸到激光雕刻技術(shù)的一項(xiàng)重要課題。因?yàn)樵诟吣芰考す饩劢购?，能夠?qū)⒈患庸ぜ查g氣化，以此獲得雕刻切割的效果，這樣被加工的材料表面受到的影響較小，不會(huì)造成加工材料的刮痕或變形等，加工的縫隙也較小，尤其是對(duì)亞克力材料，切口較為整齊，無接觸的加工所以不會(huì)產(chǎn)生加工接觸力，無刀具的損耗，無模具，工件也無需特別裝夾。激光技術(shù)作為高新的加工工藝，廣泛的被用來進(jìn)行雕刻切割的處理，同時(shí)其得到了非?？焖俚陌l(fā)展。因?yàn)檫@些計(jì)劃的實(shí)施使得激光技術(shù)迅速的發(fā)展起來，并且形成了一個(gè)生氣盎然的新興產(chǎn)業(yè)。而自二十世紀(jì)八十年代至今，激光技術(shù)被全球的很多國家及政府作為國家級(jí)別的建設(shè)發(fā)展計(jì)劃。激光技術(shù)得到了各個(gè)科技發(fā)達(dá)國家的高度重視，并且也得到了許多發(fā)展中國家的高度重視，同時(shí)也給與了大量的投入。迷你激光雕刻機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)畢業(yè)論文目錄引言 11 設(shè)計(jì)要求 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 2 設(shè)計(jì)的主要功能 22 工作原理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 23 硬件設(shè)計(jì) 3 系統(tǒng)總電路圖 3 控制和數(shù)據(jù)處理模塊 4 串口通信電路 10 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊 15 激光管驅(qū)動(dòng)模塊 18 機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)模塊 19 3D打印件 19 二相四線步進(jìn)電機(jī) 21 亞克力面板 24 滑臺(tái) 244 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 26 Arduino IDE介紹 26 Delphi7軟件簡(jiǎn)介 26 系統(tǒng)主程序設(shè)計(jì) 27 各個(gè)模塊的軟件設(shè)計(jì) 28 系統(tǒng)初始化模塊 28 控制協(xié)議分析模塊 29 指令任務(wù)執(zhí)行模塊 31 上位機(jī)控制軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 345 系統(tǒng)測(cè)試 36 測(cè)試工具和環(huán)境 36 激光雕刻機(jī)整機(jī)調(diào)試 36 測(cè)試流程 376 總結(jié) 40致 謝 41參考文獻(xiàn) 42桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙引言激光在20世紀(jì)60年代問世之后，在生產(chǎn)中很快得到了應(yīng)用，而后，對(duì)其相關(guān)的基本理論研究不斷的加深。各種各樣的激光器逐步的發(fā)展起來，使得激光的應(yīng)用領(lǐng)域也不斷的被拓寬，規(guī)模也逐漸的被擴(kuò)大，產(chǎn)生的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益也更加的顯著。在二十世紀(jì)的科學(xué)技術(shù)發(fā)展中，新興科技之一的激光技術(shù)成為了那個(gè)時(shí)代重要的發(fā)展標(biāo)志。例如, 英國的阿維爾計(jì)劃, 美國的激光核聚變計(jì)劃，日本的激光研究五年計(jì)劃等。大量的學(xué)科技術(shù)，多樣的生產(chǎn)水平因?yàn)榧す饧夹g(shù)的發(fā)展而得到了提高。由于激光雕刻切割技術(shù)的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)搭建起來方便靈巧，并且低噪，低損耗，高精度，擁有廣泛的適用性，對(duì)于控制軟件的開發(fā)設(shè)計(jì)十分方便易于控制。而對(duì)激光雕刻技術(shù)的原理學(xué)習(xí)了解，及如何實(shí)現(xiàn)高精度雕刻等等，可以促進(jìn)激光雕刻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。市面上動(dòng)輒幾千上萬的激光雕刻切割機(jī)器是普通人無法輕易嘗試的，這對(duì)于那些想要接觸激光技術(shù)的人們來說，無疑是一道很高的門檻，而本設(shè)計(jì)的迷你型激光雕刻機(jī)系統(tǒng)，將激光雕刻技術(shù)從工業(yè)大型設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)榧矣眯⌒驮O(shè)備，降低了激光雕刻技術(shù)的學(xué)習(xí)成本，使得更多有興趣的人參與到激光雕刻技術(shù)的學(xué)習(xí)研究中。1 設(shè)計(jì)要求 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 迷你激光雕刻機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 設(shè)計(jì)的主要功能本設(shè)計(jì)以Arduino UNO型單片機(jī)為核心，制作一個(gè)迷你激光雕刻機(jī)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的主要功能如下：（1）