论文光盘库机械手的驱动控制系统的设计是关于本文可作为相关专业光盘库论文写作研究的大学硕士与本科毕业论文光盘库论文开题报告范文和职称论文参考文献资料。
摘 要：光盘库机械手驱动控制系统是光盘库系统的关键部件,对光盘库机械手驱动控制系统进行了设计与实现,控制系统使用STC12C5628AD系列单片机作为控制核心,采用L293及驱动电路实现对机械手电机的驱动控制.按照设计的控制程序流程,进行了驱动控制实验,实验结果表明本系统实现机械手的上升、下降、左移、右移、手爪抓盘、放盘等功能,快速性和稳定性能够满足光盘库机械手性能的要求,对提升国内光盘库的研究、应用水平有一定的现实意义.
关键词：光盘库,机械手,驱动控制系统,电机;
Abstract：Optical disk library manipulator driving control system is a key component of optical disk library system, the jukebox manipulator driving control system is designed and implemented, using STC12C5628AD Series MCU system as the control core, using L293 and the drive circuit to achieve control of the manipulator drive motor. According to control program flow design,through driving control experiment, the results show that the system realize the rise, manipulator, left, right, down, or gripper catch disc functions, speediness and stability can meet the performance requirements of optical disk library manipulator, has some practical significance to enhance the level of the domestic disc library research and application.
Key words：Optical disk library; Manipulator; Drive control system; Motor
引言
光盘库是以光盘作为存储载体的高可靠性的海量、安全机电一体化近线存储设备,对海量光盘数据进行集中管理,其主要由机械手、光盘架和光驱（CD-ROM驱动器）三部分组成.光盘库广泛地运用于煤矿监控系统,作为数据存储和备份的重要方式,它利用机械手从机柜中选出一张光盘送到驱动器进行读写.光盘库可通过光纤通道或 SCSI 端口与服务器相连,光盘驱动器则通过自身接口与主机交换数据.当用户要访问光盘库时,首先,由机械手将驱动器中的光盘取出并放置到光盘架上的指定位置,为光盘腾出位置,然后,再从光盘架中取出所需的光盘并送入驱动器中.
关于光盘库,国外进行了大量的研究与应用,技术相对领先,但由于技术保密等因素限制,相关研究文献很少,国内从事光盘库产业的公司主要有广州影达影像设备有限公司、上海美佳达计算机工程有限责任公司、福特瑞斯（北京）科技有限公司、北京鸿瑞智达科技有限公司等,但国内光盘库的起步较晚,他们中大多是外国公司的国内代理,即销售国外光盘库产品,而真正从事光盘库研发的公司很少[1].
除了光盘驱动器以外,光盘自动换盘机构即机械手要保证安全、高速、准确地将光盘片从库中取出并送入空闲的指定光盘驱动器中,是整个系统中关键的执行机构.另外,光盘库数据的平均访问时间比磁带和磁盘高很多,磁盘的平均寻道时间在毫秒级,显然光盘库的机械手已经成为光盘库系统的性能瓶颈[2][3].因此,对光盘库机械手控制系统进行设计、开发具有较重要的现实意义,本文设计的机械手将装、卸盘片的功能设计在一起,在主控制电路设计上,将机械手控制、定位检测部分和光盘驱动器中的光头控制部分结合在一起,由一片单片机控制.
1 机械手驱动控制系统设计
要实现机械手所期望实现的功能,机械手的各部分之间必然还存在着相互关联、相互影响和相互制约,它们之间的相互关系构成机械手控制系统的控制原理,如图1所示.
控制系统使用宏晶科技生产的STC12C5628AD系列单片机作为控制核心,扩展了必要的电子元器件.主机通过TTL-RS232电平转换实现与上位机通信,并和从机保持交换数据.接口板模式下根据上位机传来的指令设置输出,把检测到的数据送到上位机.
1.1 电机驱动控制.机械手各活动部件采用直流电机驱动,单片机发送的控制信号经过功率放大,转换后,控制直流电机转动与停止,各个电机的协调转动.设计的光盘库机械手共需4个直流电机,每个电机上均配有变速箱.一个控制上下移动的大电机额定电压为9V,功率为2.4W;另三个小电机额定电压也为9V,功率为1.1W,分别控制中间支点部分的旋转、机械臂的伸缩和机械手抓放物体.
电机驱动控制电路如图2所示,采用L293及驱动电路实现对电机的驱动控制.L293将2个H-桥电路集成到1片芯片上,这就意味着用1片芯片可以同时控制2个电机[4][5][6].H-桥电路的输入量可以用来设置马达转动方向,使能信号可以用于脉宽调整（PWM）.另外,每1个电机需要3个控制信号EN12、IN1、IN2,其中EN12是使能信号,IN1、IN2为电机转动方向控制信号,IN1、IN2分别为1,0时,电机正转,反之,电机反转.选用一路PWM连接EN12引脚,通过调整PWM的占空比可以调整电机的转速.
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参考文献：
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