基于AVR的PCB板雕刻機的設計
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2．4 主軸電機的控制模塊
本設計中，主軸電機選取直流電機，通過555電路，產生一個占空比可調的脈沖信號。主軸電機連接MOS管Q1，當IC555電路輸出低電平時，Q1導通使得電機開始轉動。當IC555電路輸出高電平時，Q1截止使得電機停止轉動。脈沖的空比越大，電機電驅電流就越小，轉速減慢；脈沖占空比越小，電機的轉速就加快故調節電位器W1值可以改變555電路的脈沖的輸出頻率，進而控制主軸電機的轉速。電路圖如圖5所示。
圖中D3是續流二極管。在功放管截止期間為電驅電流提供通路，既保證電驅電流的連續性，又防止電驅線圈的自感反電動勢損壞功放管。整個電路的脈沖頻率選在3～5 kHz之間。頻率太低電機會抖動，太高時因占空比范圍小使電機調速范圍減小。本文引用地址：http://www.104case.com/article/150464.htm
2．5 存儲器擴展模塊
本文在控制系統中，設計了32 KB的程序存儲器27C256，用于擴展片外程序存儲器，存放系統監控程序；雕刻機在加工時要處理大量的數據，ATMEGA16內部RAM也不能滿足加工的需要，因此也要擴展片外數據存儲器，系統擴展2 MB的片外RAM(4片HM628512)，用于存儲加工數據。
3 軟件設計
PCB雕刻機應用軟件采用C語言直接編寫。程序設計采用模塊化結構，其特點是通用性強，易查找故障。軟件模塊主要包括初始化模塊、按鍵掃描模塊、數據存儲模塊、通訊模塊、插補模塊和步進電機控制模塊。程序流程如圖6所示。
4 抗干擾設計
PCB在加工過程中經常會出現干擾，例如在加工過程中出現系統復位、加工出錯、系統死機等現象。現場環境復雜各種各樣的電磁干擾也是造成雕刻機不能正常穩定運行的主要原因之一，因此在控制系統設計中就要考慮設計抗干擾的措施使雕刻機正常工作。
本設計主要是使用光電耦合器，隔離步進電機的進給和方向脈沖信號以及鍵盤輸入信號。在對電源處理的時候，做到控制系統設計中CUP單獨使用一塊電源，其他外圍電路以及步進電機采用單獨的電源提供，這樣也可有效的防止電機供電的電源對單片機電源的干擾，保證了單片機的正常工作。在電路板的布線中，每個集成電路的電源引腳接1只Q1 pF的濾波電容，可以有效地去除電源對電路的干擾。
5 結束語
本文以AVR系列單片機ATEGA16為主控芯片，實現了PCB板雕刻機的下位機控制。經通過對樣機的實驗，控制效果良好，完全滿足設計的需求。
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