以USB通訊界面實現X-Y Table之位置控制

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姓名

洪志隆(Chih-lung Hung) 查詢紙本館藏

畢業系所

機械工程學系在職專班

論文名稱

以USB通訊界面實現X-Y Table之位置控制
(Implement of X-Y Table Position Controller with USB Interface)

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摘要(中)

USB界面已普遍應用於工業界並具有眾多優點，而目前工業界常用的數位訊號處理器TI DSP TMS320F28xx系列晶片並未含USB通訊界面。因此本論文希望能建立起USB界面的DSP應用架構，借此利用USB界面的優勢予以實現DSP對X-Y Table位置控制的通訊傳輸[1-2]，達到即時的動態控制監視所需的高速資料傳輸。並記錄相關參數，如X-Y軸的即時位置與即時的控制參數，以利將來對實際的控制方法所得的效應進行分析，提高開發效率。
本論文的重點在於Hardware，Software，Firmware設計整合與實現，其中包含：Hardware電路設計、PCB Layout，PC人機界面設計、USB通訊界面韌體設計、DSP位置控制韌體設計；有別於使用業界現有的開發套件進行研究驗證，實際上比較接近於以產品開發的方式進行整合。

摘要(英)

The universal serial bus (USB), which has the advantage of applications, is applied to industry popularly. Since the serial chips of TI DSP TMS320F28xx, which are the common digital signal processing (DSP) used in industry, do not have USB interface layout, an USB interface design of the DSP framework is our target in the study. Furthermore, the advantage of the USB interface is employed in accomplishing the communication between the DSP and the X-Y table to achieve the position control and the high speed data transmission in real time dynamic monitor control. Besides, the relative parameters, such as real time positions of X-Y table and real time control parameters are record at the same time to be used in analyzing the effect of the control method to enhance the developmental efficiency.
The points of our study are the integration and the realization of hardware, software, and firmware, such as hardware circuit design, PCB layout, PC HMI design, USB firmware design, and DSP firmware design in position control. The achieving manner of our research is close to the product development and is different from the industrial verification by using the available developmental module.

關鍵字(中)

關鍵字(英)

★ USB
★ X-Y Table

論文目次

摘要
ABSTRACT
誌謝
目錄
圖目錄
表目錄
一、緒論
1-1 研究方法
1-2 論文架構
二、系統架構
2-1 系統架構概述
2-2 實驗板介紹
2-3 PC Windows人機界面
2-4 USB通訊界面
2-5 DSP動態控制單元
2-6 DC Motor驅動電路
2-7 X-Y Table單元
三、USB通訊界面設計
3-1 USB通訊界面基礎介紹
3-1-1 USB裝置
3-1-2 USB硬體特性
3-1-2 USB裝置通訊傳輸介紹
3-1-3 傳輸模式
3-1-4 USB描述元
3-2 EZ-USB CY7C68013A USB控制晶片
3-2-1 功能簡介
3-2-2 EZUSB.LIB簡介
3-2-3 Slave FIFO程式設計
3-3 Windows程式設計
3-3-1 USB裝置簡介
3-3-2 程式流程
3-3-3 通訊編碼
3-3-4 CyAPI.lib與CyUsb.inf簡介
3-3-5 人機界面視窗程式設計
四、X-Y Table與DC Motor硬體設計
4-1 機械結構介紹
4-1-1 機構分析
4-2 DC Motor驅動電路模組
4-2-1 DC Motor驅動晶片簡介
4-2-2 馬達驅動電路設計
4-2-3 Encoder電路設計
4-3 隔離電路設計
五、DSP控制系統設計
5-1 TMS320F2812控制晶片
5-1-1 功能簡介
5-1-2 晶片規劃
5-3 X-Y軸位置控制系統
5-3-1 PID Control
5-4 DSP程式設計
5-4-1 主程式流程
5-4-2 位置控制流程
六、測試與實驗結果
6-1 Windows與USB界面操作驗證
6-1-1 USB裝置連線偵測
6-1-2 Batch File載入與轉碼
6-1-3 Windows應用程式執行顯示
6-2 DSP對PC資料傳輸驗證
6-2-1 DSP傳送控制值與座標值
6-2-2 DSP傳送結束碼
6-3 DSP位置控制響應
七、結論與未來展望
7-1 結論
7-2 未來展望
參考文獻

參考文獻

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指導教授

董必正(Pi-Cheng Tung)

審核日期

2008-7-14

推文