基于ARM开发的人机交互界面HMI
基于ARM的选择性激光烧结打印机控制系统设计
２０２１年９月第４９卷第１８期机床与液压ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳＳｅｐ ２０２１Ｖｏｌ ４９Ｎｏ １８ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ ｉｓｓｎ １００１－３８８１ ２０２１ １８ ０１４本文引用格式：肖亚宁，孙雪，姚金言，等．基于ＡＲＭ的选择性激光烧结打印机控制系统设计［Ｊ］．机床与液压，２０２１，４９（１８）：７１－７５．ＸＩＡＯＹａｎｉｎｇ，ＳＵＮＸｕｅ，ＹＡＯＪｉｎｙａｎ，ｅｔａｌ．ＤｅｓｉｇｎｏｆｓｅｌｅｃｔｉｖｅｌａｓｅｒｓｉｎｔｅｒｉｎｇｐｒｉｎｔｅｒｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＡＲＭ［Ｊ］．ＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌ＆Ｈｙｄｒａｕｌｉｃｓ，２０２１，４９（１８）：７１－７５．收稿日期：２０２０－０７－２１基金项目：中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（２５７２０１４ＢＢ０６）作者简介：肖亚宁（１９９８ ），男，硕士研究生，研究方向为机电一体化技术㊂Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｉａｏｙａｎｉｎｇ＠ｎｅｆｕ ｅｄｕ ｃｎ㊂通信作者：孙雪（１９６８ ），女，副教授，研究方向为机器人技术㊂Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｕｅｓｕｎ＠ｈｉｔ ｅｄｕ ｃｎ㊂基于ＡＲＭ的选择性激光烧结打印机控制系统设计肖亚宁，孙雪，姚金言，郭艳玲，李健（东北林业大学机电工程学院，黑龙江哈尔滨１５００４０）摘要：针对目前国内外选择性激光烧结打印机普遍采用ＰＣ工控机㊁运动控制卡或可编程逻辑控制器作为控制系统硬件平台，不仅操作复杂且价格昂贵等问题，设计一种基于ＡＲＭ的激光烧结打印机控制系统㊂该系统以ＳＴＭ３２控制器作为主控单元，丰富并完善相应的扩展电路以及人机交互界面等，可以实现对激光㊁温度以及电机运动进行控制㊂基于设计的控制系统搭建样机进行烧结实验，结果表明：该控制系统各模块运行稳定，加工件表面光滑㊁结构清晰，在满足基本工艺要求的同时大幅度降低了设备成本㊂关键词：激光烧结打印机；ＡＲＭ；控制系统；ＳＴＭ３２控制器中图分类号：ＴＰ２７３ＤｅｓｉｇｎｏｆＳｅｌｅｃｔｉｖｅＬａｓｅｒＳｉｎｔｅｒｉｎｇＰｒｉｎｔｅｒＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＡＲＭＸＩＡＯＹａｎｉｎｇ，ＳＵＮＸｕｅ，ＹＡＯＪｉｎｙａｎ，ＧＵＯＹａｎｌｉｎｇ，ＬＩＪｉａｎ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＨａｒｂｉｎＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ１５００４０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｔｐｒｅｓｅｎｔ，ＰＣｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｃｏｎｔｒｏｌｍａｃｈｉｎｅｓ，ｍｏｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｃａｒｄｓｏｒｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｌｏｇｉｃｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓａｒｅｇｅｎｅｒａｌｌｙｕｓｅｄａｓｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｈａｒｄｗａｒｅｐｌａｔｆｏｒｍｏｆｓｅｌｅｃｔｉｖｅｌａｓｅｒｓｉｎｔｅｒｉｎｇｐｒｉｎｔｅｒｓａｔｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄ，ｗｈｉｃｈｉｓｎｏｔｏｎｌｙｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄｔｏｏｐｅｒ⁃ａｔｅ，ｂｕｔａｌｓｏｅｘｐｅｎｓｉｖｅ．Ｔｏａｄｄｒｅｓｓｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍ，ａｌａｓｅｒｓｉｎｔｅｒｉｎｇｐｒｉｎｔｅｒｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＡＲＭｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｉｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎｅｄｓｙｓｔｅｍ，ＳＴＭ３２ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｗａｓｕｓｅｄａｓｔｈｅｍａｉｎｃｏｎｔｒｏｌｕｎｉｔ，ｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｅｘｐａｎｓｉｏｎｃｉｒｃｕｉｔａｎｄｈｕｍａｎ⁃ｍａｃｈｉｎｅｉｎｔｅｒｆａｃｅｗｅｒｅｅｎ⁃ｒｉｃｈｅｄａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｄ，ｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｔｏｔｈｅｌａｓｅｒ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｍｏｔｏｒｍｏｔｉｏｎ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｄｅｓｉｇｎｅｄｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓ⁃ｔｅｍ，ｔｈｅｐｒｏｔｏｔｙｐｅｗａｓｂｕｉｌｔｆｏｒｓｉｎｔｅｒｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｅａｃｈｍｏｄｕｌｅｏｆｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｒｕｎｓｓｔａｂｌｙ，ａｎｄｔｈｅｐｒｏ⁃ｃｅｓｓｅｄｐａｒｔｓｈａｖｅｓｍｏｏｔｈｓｕｒｆａｃｅａｎｄｃｌｅａｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｃｏｓｔｉｓｇｒｅａｔｌｙｒｅｄｕｃｅｄｗｈｉｌｅｍｅｅｔｉｎｇｔｈｅｂａｓｉｃｐｒｏｃｅｓｓｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｌａｓｅｒｓｉｎｔｅｒｉｎｇｐｒｉｎｔｅｒ；ＡｄｖａｎｃｅｄＲＩＳＣｍａｃｈｉｎｅｓ（ＡＲＭ）；Ｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ；ＳＴＭ３２ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ０㊀前言三维打印是通过计算机对零件ＣＡＤ模型分层切片，并使用高能量激光束或其他方法依据切片数据轨迹将材料逐层堆积而形成三维实体模型的一种增材制造技术［１］㊂目前相继出现了选择性激光烧结（Ｓｅｌｅｃ⁃ｔｉｖｅＬａｓｅｒＳｉｎｔｅｒｉｎｇ，ＳＬＳ）［２］㊁光固化（ＳｔｅｒｅｏＬｉｔｈｏｇｒａ⁃ｐｈｙＡｐｐａｒａｔｕｓ，ＳＬＡ）［３］㊁熔融堆积（ＦｕｓｅｄＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎＭｏｌｄｉｎｇ，ＦＤＭ）［４］等多种加工方式，其中选择性激光烧结是发展时间最长也是最重要的一种技术［５］㊂激光烧结打印机控制系统是三维打印系统中最重要的组成部分，控制系统效率和稳定性更是技术上的难点㊂然而，传统激光烧结设备大多采用ＰＣ工控机㊁运动控制卡［６］或可编程逻辑控制器等作为硬件控制单元，这使得设备体积较大，日常维护和更换都要耗费较高的成本㊂因此，本文作者在满足ＳＬＳ工艺要求的基础上，采用ＳＴＭ３２Ｆ４０７ＺＥＴ６控制器作为控制单元，设计了相应的电源电路㊁步进电机运动控制电路㊁温度控制电路以及激光控制电路，为实现低成本㊁轻量化激光烧结设备的开发提供了新的参考㊂１㊀控制系统总体方案选择性激光烧结机控制系统不仅要满足最基本的工艺需求，还需要尽可能保证结构简单，其功能主要包括：（１）温度控制功能㊂ＳＬＳ工艺过程中，保持温度在一定合理范围内对加工件的力学性能和质量好坏有着重要的影响；（２）步进电机控制功能㊂选择性激光烧结机的成型箱和供粉箱的上下移动以及粉辊铺粉操作均由步进电机驱动，步进电机的方向信号和脉冲数由控制器产生；（３）激光扫描控制功能㊂用于实现ＣＯ２激光管㊁激光电源㊁偏转振镜等光路结构的控制，从而使得高能量激光束能够跟随零件切片轨迹数据层层烧结；（４）人机交互界面功能㊂为直观地读取设备信息，下达控制指令，需要人机交互来增强可操作性㊂针对上述基本功能，本文作者拟定的激光烧结机控制系统总体结构如图１所示㊂整个控制系统由主控模块㊁扩展板㊁执行模块㊁人机交互界面以及检测模块组成，其中主控模块与扩展板构成了控制系统硬件的核心，实现了数据处理㊁信号采集的输入和输出㊂因为目前市场上没有能够完全满足相应性能要求的扩展板，故需要自行设计相应电路㊂图１㊀控制系统总体结构２ 控制系统硬件设计２ １㊀主控模块为满足零件切片数据的高速传输同时兼顾总体性能，选择ＳＴＭ３２Ｆ４０７ＺＥＴ６控制板作为主控模块㊂ＳＴＭ３２Ｆ４０７ＺＥＴ６控制板是一种采用Ｃｏｒｔｅｘ⁃Ｍ４内核的ＡＲＭ控制板，其片内有着丰富的板载资源和先进的外设，可配置的通信接口有１５种：ＳＰＩ，Ｉ２Ｃ，串行接口等［７］，具有很好的灵活性和扩展性㊂２ ２㊀扩展板设计与制作２ ２ １㊀电源电路ＳＴＭ３２Ｆ４０７ＺＥＴ６控制板的供电电压不得超过５ＶＤＣ，电压过高可能会导致控制器工作不正常甚至烧毁㊂为了同时满足部分功能模块对电流和电压的要求，故在电源电路的设计上采用了５ＶＤＣ和１２ＶＤＣ外部电源接口，通过在电源两端并联稳压电容能够使电路输出的波形更加稳定，扩展板电源电路如图２所示㊂其中５Ｖ网络用于单片机供电，ＶＣＣ＿５Ｖ网络用于光耦隔离电路，防止信号干扰，１２Ｖ驱动电源网络主要分配给各功能模块㊂图２㊀电源电路２ ２ ２㊀步进电机及行程开关控制电路步进电机的脉冲信号和方向信号由控制器发出，经过ＴＬＰ５２１⁃４和ＡＤ７５０２复用器组成的控制电路稳定输出，并与步进电机驱动器的信号端口相连，用于控制步进电机转角的大小以及方向㊂ＴＬＰ５２１⁃４是一种高速光耦，其功能是使控制端信号与负载进行物理隔离，提高电路抗干扰能力㊂ＡＤ７５０２芯片可以实现多路步进电机的交替控制，从而减少控制器外设资源的浪费㊂行程开关电路包括：成型箱及供粉箱的双向限位，粉辊终点限位以及粉辊原点限位的６路行程开关信号㊂扩展板的步进电机控制及行程开关电路如图３所示㊂图３㊀步进电机控制及行程开关电路㊃２７㊃机床与液压第４９卷２ ２ ３㊀温度控制电路加工过程中环境温度对实验材料的物理性质以及制件的力学性能都有很大的影响，所以需要对粉面温度进行实时的测量和精确的控制㊂温度控制电路如图４所示㊂图４㊀温度控制电路在此系统中，加热装置上安装有加热管和ＭＬＸ９０６１４非接触红外温度传感器，加热管的预热温度在３０ ９０ħ内㊂在加工过程中，红外温度传感器实时采集成型箱粉面的温度，并通过Ａ／Ｄ转换控制相应输出端口产生ＰＷＭ脉冲调节加热管的功率㊂２ ２ ４㊀激光扫描控制电路激光扫描系统是设备重要组成部分，如果控制器直接输出数字信号到驱动电路控制振镜，信号很容易受到外界电磁干扰，而差分信号是一种解决这类干扰问题的有效途径㊂激光扫描控制电路如图５所示㊂控制器发出时钟信号㊁同步信号㊁Ｘ通道和Ｙ通道信号４路信号，经过６Ｎ１３７光电隔离以及ＭＣ３４８７Ｎ转变为差分信号输入到振镜驱动电路，控制扫描振镜的偏转㊂图５㊀激光扫描控制电路２ ２ ５㊀扩展板制作根据上述的电路设计，通过网络编号将各管脚相互连接，并对各个电子元器件进行标注，完成电路板原理图绘制并检查无误后，定义外形封装和焊盘封装，创建ＰＣＢ（ＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔＢｏａｒｄ）文件，合理摆放各个元器件，完成布线㊁加工并进行手工焊接，最后制作的扩展板实物如图６所示㊂㊃３７㊃第１８期肖亚宁等：基于ＡＲＭ的选择性激光烧结打印机控制系统设计㊀㊀㊀图６㊀扩展板实物图３㊀控制系统软件设计３ １㊀运动控制部分在程序设计中，步进电机的运动由定时器进行控制，每条包含电机运动参数的Ｇ代码被打包成ｂｌｏｃｋ，并加入到循环队列的缓冲区㊂在主程序中需要对定时器初始化并设置其时间，这里设置的时间实际上就是电机的脉冲频率㊂步进电机的运动速度控制中使用了Ｂｒｅｓｅｎｈａｍ算法［８］㊂３ ２㊀温度控制部分激光烧结过程中温度会影响成型效率，因此整个加工过程需要保持成型箱的温度在一定范围内㊂温度闭环控制原理如图７所示，当温度传感器检测到材料表面温度变化时，传感器会通过计算生成反馈信号，反馈信号与输入信号作用消除误差，使实际值与目标值趋于相同［９］㊂图７㊀温度闭环控制原理图温度控制策略可使用离散ＰＩＤ控制器进行调节，ＰＩＤ控制算法的传递函数为ｕ（ｔ）＝Ｋｐｅ（ｔ）＋Ｋｉʏｔ０ｅ（ｔ）ｄｔ＋Ｋｄｄｅ（ｔ）ｄｔ（１）式中：ｔ为采样时间；ｕ（ｔ）为控制器输出；ｅ（ｔ）为反馈误差；Ｋｐ为比例增益系数；Ｋｉ为积分时间常数；Ｋｄ为微分时间常数㊂４㊀人机交互界面设计设计人机交互界面是为了便于设备操作人员使用㊂在硬件上采用了触摸式ＨＭＩ串口屏，串口屏与控制器采用了ＵＳＡＲＴ通信协议［１０］，简单便捷㊂组态的人机交互界面如图８所示，该界面包含了打开文件㊁手动控制㊁参数设置㊁开始加工㊁停止加工等功能按钮，在打印模型选定之后，根据所使用的材料类型，可在参数设置面板中对打印机预热温度㊁激光功率㊁铺粉层数㊁保温时间等工艺参数进行相应设置㊂图８㊀人机交互界面５㊀控制系统实验为验证所设计的控制系统是否可以实现正常的打印功能，搭建了相应的实验样机（如图９所示），并将焊接好的ＰＣＢ控制板与各功能模块相连㊂该样机成型尺寸为２００ｍｍˑ２００ｍｍˑ２００ｍｍ，成型箱和供粉箱均采用５７步进电机带动精密丝杆上下运动㊂为了使样机能够烧结大部分非金属材料如尼龙㊁树脂等，选用４０Ｗ二氧化碳激光管提供能量㊂由于烧结过程中，激光管会产生大量热量而导致功率损失，所以还需要水泵不断提供循环水为其冷却㊂图９㊀控制系统实验样机文中采用的标准测试样件为木塑复合材料，其尺寸大小为１５０ｍｍˑ２０ｍｍˑ４ｍｍ，成型温度约为８０ħ，如图１０所示㊂对于激光烧结成型过程，加工件的烧结质量主要受激光功率㊁扫描速度㊁分层厚度以及预热温度这些因素影响［１１］，为此针对不同实验参㊃４７㊃机床与液压第４９卷数设计了６组实验，如表１所示㊂图１０㊀标准测试样件尺寸图表１㊀实验样件参数实验组数分层厚度／ｍｍ激光功率／Ｗ扫描速度／（ｍｍ㊃ｓ－１）预热温度／ħ第１组０．０８１１１１００８０第２组０．１０１２１２００８１第３组０．１２１３１３００８２第４组０．１４１４１４００８３第５组０．１８１５１５００８４第６组０．２０１６１６００８５㊀㊀利用游标卡尺对每组加工样件进行测量，得出实验结果如表２所示㊂观察６组实验数据，可以发现加工样件的长度㊁宽度和高度偏差均在ʃ０ １ｍｍ之内，且激光功率㊁扫描速度㊁分层厚度以及预热温度参数改变，设备运行依旧稳定，验证了控制系统的可靠性㊂表２㊀实验结果实验组数测量结果／ｍｍ第１组１４９．９５ˑ２０．１４ˑ４．０５第２组１４８．９７ˑ２０．０６ˑ３．９６第３组１５０．１３ˑ１９．９３ˑ３．９５第４组１４９．９７ˑ２０．０４ˑ４．０１第５组１４９．９０ˑ２０．１０ˑ３．９１第６组１５０．１２ˑ１９．９６ˑ３．９８６㊀结论着重介绍了一种基于ＡＲＭ的选择性激光烧结打印机控制系统的设计方案，利用嵌入式控制器作为核心控制单元，完善其外围接口电路㊂针对硬件平台提出相应软件控制策略，并搭建实验样机验证了控制系统设计的合理性㊂目前，所设计的控制系统成型精度与工业级相比有待进一步提高，但人性化的界面和强大的拓展性减少了操作难度㊂未来将进一步提高控制精度，同时利用无线通信模块构建打印网络体系，实现控制系统的智能化和网络化㊂参考文献：［１］成思源，周小东，杨雪荣，等．基于３Ｄ打印技术的实验教学［Ｊ］．实验室研究与探索，２０１５，３４（８）：１５８－１６１．ＣＨＥＮＧＳＹ，ＺＨＯＵＸＤ，ＹＡＮＧＸＲ，ｅｔａｌ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｔｅａｃｈｉｎｇｂａｓｅｄｏｎ３Ｄｐｒｉｎｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｊ］．ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｉｎＬａｂｏｒａｔｏｒｙ，２０１５，３４（８）：１５８－１６１．［２］胡晓岳．选择性激光烧结机设计及其试验［Ｊ］．实验室研究与探索，２０１３，３２（９）：６５－６７．ＨＵＸＹ．Ｄｅｓｉｇｎａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｓｅｌｅｃｔｉｖｅｌａｓｅｒｓｉｎｔｅｒｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ［Ｊ］．ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｉｎＬａｂｏｒａ⁃ｔｏｒｙ，２０１３，３２（９）：６５－６７．［３］丰洪微，范哲超．光固化３Ｄ打印成型树脂改性与性能研究［Ｊ］．铸造技术，２０１８，３９（１）：１６６－１６９．ＦＥＮＧＨＷ，ＦＡＮＺＣ．Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｌｉｇｈｔｃｕｒｅｄ３Ｄｐｒｉｎｔｉｎｇｍｏｌｄｉｎｇｒｅｓｉｎ［Ｊ］．ＦｏｕｎｄｒｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１８，３９（１）：１６６－１６９．［４］邱晓云，庞学勤，范丽荣，等．熔融沉积快速成型技术中扫描填充速度的模拟与实验研究［Ｊ］．制造技术与机床，２０１６（１０）：１７－２２．ＱＩＵＸＹ，ＰＡＮＧＸＱ，ＦＡＮＬＲ，ｅｔａｌ．Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｓｃａｎ⁃ｎｉｎｇｆｉｌｌｉｎｇｖｅｌｏｃｉｔｙｏｆｆｕｓｅｄｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｍｏｌｄｉｎｇｒａｐｉｄｐｒｏｔｏ⁃ｔｙｐｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ［Ｊ］．Ｍａｎｕ⁃ｆａｃｔｕｒｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆ＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌ，２０１６（１０）：１７－２２．［５］李建国．新型ＳＬＳ快速成形控制系统及关键工艺研究［Ｄ］．成都：西南交通大学，２００４．ＬＩＪＧ．ＲｅｓｅａｒｃｈｅｓｏｎｎｅｗｔｙｐｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍａｎｄｋｅｙｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｏｆＳＬＳｒａｐｉｄｐｒｏｔｏｔｙｐｉｎｇ［Ｄ］．Ｃｈｅｎｇｄｕ：Ｓｏｕｔｈ⁃ｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００４．［６］张仟，党新安，杨立军．选择性激光烧结（ＳＬＳ）成型设备控制系统设计［Ｊ］．陕西科技大学学报（自然科学版），２０１２，３０（１）：３３－３５．ＺＨＡＮＧＱ，ＤＡＮＧＸＡ，ＹＡＮＧＬＪ．Ｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｄｅｓｉｇｎｏｆｓｐｒｅａｄｉｎｇｐｏｗｄｅｒｄｅｖｉｃｅｏｆｓｅｌｅｃｔｉｖｅｌａｓｅｒｓｉｎｔｅｒｉｎｇｍｏｌｄｉｎｇｍａｃｈｉｎｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈａａｎｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉ⁃ｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ），２０１２，３０（１）：３３－３５．［７］刘泽玲，周智荣，张伟．基于ＳＴＭ３２Ｆ４０７的畜牧车配料称重仪表的设计［Ｊ］．自动化与仪表，２０１９，３４（６）：８７－９０．ＬＩＵＺＬ，ＺＨＯＵＺＲ，ＺＨＡＮＧＷ．Ｄｅｓｉｇｎｏｆｂａｔｃｈｉｎｇａｎｄｗｅｉｇ⁃ｈｉｎｇｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｆｏｒｆｅｅｄｉｎｇｖｅｈｉｃｌｅｂａｓｅｄｏｎＳＴＭ３２Ｆ４０７［Ｊ］．Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ＆Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ，２０１９，３４（６）：８７－９０．［８］贾银亮，张焕春，经亚枝．Ｂｒｅｓｅｎｈａｍ直线生成算法的改进［Ｊ］．中国图象图形学报，２００８，１３（１）：１５８－１６１．ＪＩＡＹＬ，ＺＨＡＮＧＨＣ，ＪＩＮＧＹＺ．ＡｍｏｄｉｆｉｅｄＢｒｅｓｅｎｈａｍａｌｇｏｒｉｔｈｍｏｆｌｉｎｅｄｒａｗｉｎｇ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｍａｇｅａｎｄＧｒａｐｈ⁃ｉｃｓ，２００８，１３（１）：１５８－１６１．［９］苏玉鑫，段宝岩．一种新型非线性ＰＩＤ控制器［Ｊ］．控制与决策，２００３，１８（１）：１２６－１２８．ＳＵＹＸ，ＤＵＡＮＢＹ．ＡｎｅｗｃｌａｓｓｏｆｎｏｎｌｉｎｅａｒＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌ⁃ｌｅｒ［Ｊ］．ＣｏｎｔｒｏｌａｎｄＤｅｃｉｓｉｏｎ，２００３，１８（１）：１２６－１２８．［１０］ＡＧＧＡＲＷＡＬＡ，ＣＨＵＧＨＭ．ＳｗｉｔｃｈｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔｉｎｃｒｅａｓｅｓｎｕｍｂｅｒｏｆＵＳＡＲＴｓａｖａｉｌａｂｌｅｆｒｏｍＭＣＵ［Ｊ］．ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＤｅｓｉｇｎ，２００９，５７（７）：５０．［１１］陈青果，韦玉堂，张君彩，等．ＳＬＳ烧结实验的优化设计［Ｊ］．机械设计与制造，２００９（９）：２６－２７．ＣＨＥＮＱＧ，ＷＥＩＹＴ，ＺＨＡＮＧＪＣ，ｅｔａｌ．Ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇｆｏｒｓｉｎｔｅｒｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｉｎｓｅｌｅｃｔｉｖｅｌａｓｅｒｓｉｎｔｅｒｉｎｇ（ＳＬＳ）［Ｊ］．ＭａｃｈｉｎｅｒｙＤｅｓｉｇｎ＆Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ，２００９（９）：２６－２７．（责任编辑：张艳君）㊃５７㊃第１８期肖亚宁等：基于ＡＲＭ的选择性激光烧结打印机控制系统设计㊀㊀㊀。
激光设备电气控制系统介绍讲解
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总结：
介绍了激光设备的电气控制系统
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作业：
1、激光设备控制系统有哪些关键技术。
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本次课到此结束，谢谢！
ห้องสมุดไป่ตู้
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教学目标：
了解激光设备的设备电气控制系统
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一、激光设备的电气控制系统的硬件框架
人机交互
运动控制
主控制器
激光控制
通讯接口
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二、主控制器
采用传统PLC控制 专用数控系统 采用基于ARM和DSP的嵌入式系统
软件方面 支持矢量图软件 比如AutoCAD CorelDraw等
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三、运动控制
要实现高精度高速度的激光焊接、激光切割 必须采用全闭环系统：运动控制器+直线电机+光栅尺反馈。
关键的地方就是运动控制器，必须支持前瞻控制技术、比如直线圆弧插补混合 运动，增强型S曲线加减速算法等
伺服电机 步进电机 光栅尺位置反馈 运动控制插补算法
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五、CAN通讯接口
控制器局域网总线（CAN，Controller Area Network）是一种用于 实时应用的串行通讯协议总线，它可以使用双绞线来传输信号，是 世界上应用最广泛的现场总线之一。 CAN协议最早用于汽车中各种不同元件之间的通信，以此取代昂 贵而笨重的配电线束。该协议的健壮性使其用途延伸到其他自动化 和工业应用，广泛用于工业现场。 CAN协议的特性包括完整性的串行数据通讯、提供实时支持、传 输速率高达1Mb/s、同时具有11位的寻址以及检错能力。
基于ARM的智能家居系统的设计与实现共3篇
基于ARM的智能家居系统的设计与实现共3篇基于ARM的智能家居系统的设计与实现1基于ARM的智能家居系统的设计与实现随着科技的不断发展，智能家居系统越来越受到人们的关注和青睐。
智能家居系统可以帮助我们实现更加便捷、安全、舒适的生活。
本文将介绍一种基于ARM的智能家居系统的设计与实现，包括硬件设计、软件设计和系统功能实现。
一、硬件设计1、开发板选型本系统采用的开发板为STM32F407ZGT6，这是一块基于ARM Cortex-M4内核的32位微控制器开发板。
它具有较高的性能和可靠性，并且具备丰富的通信接口，如Usart、SPI、I2C等。
此外，该开发板还具有丰富的外设资源，如ADC、DAC、PWM等，可满足本系统的多种功能需求。
2、传感器选型本系统使用的传感器包括温度传感器、湿度传感器、气体传感器、人体红外传感器等。
这些传感器能够实时感知室内环境的温度、湿度、气味等情况，并且能够探测到室内有无人活动。
通过这些传感器的数据采集，本系统能够实现智能温度调节、空气净化、智能照明等功能。
3、执行器选型本系统使用的执行器主要有继电器、舵机、电机等。
它们能够根据系统的控制指令，实现各种设备的开启和关闭、门窗的开关、窗帘的升降等操作。
二、软件设计1、系统架构本系统采用面向对象的设计思想，将整个系统分为上位机、下位机和云平台三部分。
其中，上位机负责人机交互和数据处理，下位机负责传感器采集和控制执行器，云平台负责数据的存储和分析。
上位机与下位机之间通过串口通信进行信息交互，下位机通过WiFi模块将采集到的传感器数据上传到云平台，实现数据的实时监测和分析。
2、软件模块本系统的软件分为多个模块，包括数据采集模块、数据处理模块、控制模块、通信模块和数据存储模块等。
其中，数据采集模块主要负责从传感器获取相应的数据，并将数据发送到数据处理模块。
数据处理模块负责对采集到的数据进行处理，计算出相应的指标，并进行状态判断和控制指令的生成。
基于ARM和UCGUI的温棚环境监控系统的设计
Ａ Ｒ Ｍ芯 片 的选择 ： Ｓ Ｔ Ｍ３ ２ Ｆ １ ０ ３是 意法半 导 体 系 列微 控制 器 中 的 一 款 性 能 较 强 产 品 ，是 增 强 型 系 列， 使用高性能 的 Ａ Ｒ Ｍ Ｃ ｏ ｒ ｔ ｅ ｘ—Ｍ３ ３ ２位 的 Ｒ Ｉ Ｓ Ｃ 内核 ，工 作 频 率 为 ７ ２ ＭＨ ｚ时 ，从 闪 存 执 行 代 码 ， Ｓ Ｔ Ｍ ３ ２功 耗 ３ ６ ｍ Ａ，是 ３ ２位 市 场 上 功 耗 最 低 的产
品， 相 当于 ０ ． ５ ｍＡ ／ ＭＨ ｚ ．此芯 片集 成 了各种 高性 能
调整已成一项重点．然而， 传统的做法是将这些数据 记 录在纸上 ， 这 种做 法耗 时 ， 效率 低 ； 或 者采 用单 片
机开发显示终端 ， 但 在扩展 性以及人机交 互 方面都存 在不足 ； 还有 的终 端 功耗较 高 ， 有 的 则成本 较 高．鉴
操作 系统以及 Ｕ Ｃ Ｇ Ｕ Ｉ 图形界 面 系统在 Ｓ Ｔ Ｍ３ ２上的移植 以及人机 交互界 面的实现．证明 了该 系统操 作 简单 ， 便 于升级 ， 能 实现 温湿度以及光度数据 的波形显示 ，同时能 实现 良好的人机交互．
关键 词 ： Ｓ Ｔ Ｍ３ ２ Ｆ １ ０ ３ ； Ｕ Ｃ ／ Ｏ Ｓ—Ｉ Ｉ ； Ｕ Ｃ Ｇ Ｕ Ｉ ； 人 机 交 互界 面
光 照度 ，并能 对温 度 、湿度 和 光 照 度进 行 上下 限 的
触 摸屏 的选 择 ： 按 照 触摸 屏 的工 作 原 理还 有 传 输 介质 的不 同 ，可 把 触 摸 屏 分 成 四类 ，即 ： 电阻 式
触 摸屏 、电容式 触摸 屏 、表 面声 波 式触 摸 屏 以及 红
基于ARM的机械手运动控制系统设计
ＭＨｚ，拥有单周期乘法和硬件除法，处理速度快．此 外，该芯片拥有８个定时器，其中２个为系统定时 器，可以用作系统定时，其余的６个定时器都可以用 于发送脉冲或者对外部输入脉冲进行计数．这里所 用的机械手为笛卡尔型三轴空间直角坐标机械手， 需要三个定时器发送脉冲，同时需要三个定时器接 收编码器反馈信号，所以ＳＴＭ３２Ｆ１０３ＺＥＴ６芯片刚 好满足要求． 伺服系统包含两部分：伺服电机和伺服驱动器．
ｐｌａｎｎｉｎｇ ａｎｄ ｐｏｓｉｔｉｏｎ
ｃｏｎｔｒｏｌ ｗｅｒｅ ｐｒｏｇｒａｍｍｅｄ．Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍａｎｉｐｕｌａｔｏｒ ｍｏｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｉｓ
ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ
ｆｏｒ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ
ａｒｅ
第４２卷第３期 ２０１４年６月
浙江工业大学学报
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＺＨＥＪＩＡＮＧ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ ＴＥＣＨＮ０１，ＯＧＹ
Ｖ０１．４２ Ｎｏ．３ Ｊｕｎ．２０１４
基于ＡＲＭ的机械手运动控制系统设计
徐建明。张健，吴世民。俞立
（浙江工业大学信息工程学院，浙江杭州３１００２３）
摘要：从机械手的机械结构和工作原理出发，研制了三轴伺服机械手的运动控制系统，设计了基于 ＳＴＭ３２Ｆ１０３ＺＥＴ６芯片的控制器和触摸屏控制界面，提出了位移与脉冲数转换、运行速度与脉冲频率 转换及位置控制算法，编写了节点示教、轨迹规戈『ｊ、速度规划和位置控制程序．实验结果表明：所设计 的机械手运动控制系统操作方便，实现了机械手运动的示教、轨迹规划、速度规划和位置控制功能． 关键词：机械手；ＳＴＭ３２；示教；轨迹规划；速度规划 中图分类号：ＴＰ２３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００６—４３０３（２０１４）０３—０２４３—０６
基于ARM和WinCE的车载导航系统设计.
艋基于ＡＲＭ和ＷｉｎＣＥ的车载导航系统设计■武汉科技大学■中国地质大学邹卫峰陈和平陈彬张剑波…一一介绍一个基于ＡＲＭ和ＷｉｎＣＥ的嵌入式车载导航系统，主要描述系统的硬件组成、软件架构及其实现的关键技术。
系统以稳定的硬件设备和可裁减的操作系统为基础，结合ＧＰＳ定位信息和电子地图数据，为驾驶者提供实时定位、地图显示、智能寻径以及语音导航等功能。
通过在武汉市进行的行车试验表明，该系统很好地实现了各项功能，达到了预期目的。
关键词车载导航系统嵌入式系统ＡＲＭＷｉｎＣＥ全球定位系统为４２ｓ／３８ｓ／８ｓ，捕获时间小于０．１ｓ，刷新时间为１Ｓ，定引言车载导航系统是为驾驶者提供定位和引导服务的汽位准度范围最大为１０ｍ，数据输出格式为ＮＭＥＡ０１８３。
初期开发所用硬件实物如图１所示。
车电子设备，一般采用ＧＰＳ定位，通过触摸屏或遥控器进行人机交互，帮助驾驶者准确、快速地到达目的地。
在全球范围内，城市建设加快，汽车持有量提高，道路拓展，交通系统日益复杂，交通拥堵现象日益严重，而汽车导航产业因此而不断发展。
随着中国汽车行业的快速崛起和嵌入式软硬件技术的发展，导航定位系统在我国进入了一个前所未有的发展阶段，市场上已相继出现了一批自主研发的相关产品。
本文介绍的车载导航系统是在借鉴了国内外相关导航产品优点的基础上，自主研发的集ＧＰＳ全球定位技术、电子地图技术和嵌入式编程技术为一体的系统，以性能稳定、界面友好、成本较低为设计目标，成功投产后将会产生一定的经济效益和社会效益。
图１车载导航系统硬件实物２２．１系统需求分析概述参考市场上已有的导航软件功能以及实际的用户需求，确定导航系统应具备以下基本功能：①地图的显示、放大、缩小、漫游、旋转。
地图的装载、显示、操作应该达到速度快、移动平滑、无闪烁的效果，支持地图中的各类注记，跟随浏览方式流动，使地图在移１系统硬件环境介绍一般地，嵌入式导航系统主频为２００ＭＨｚ～４００动过程中不会缺失原有的注记；具有文字自动避让和流动注记功能，让图形显示更美观、整洁；支持复杂线型、矢量ＭＨｚ，内存为３２ＭＢ～１２８ＭＢ，不带硬盘，但大多数系统会带有ＣＦ、ＳＤ等扩展存储卡接口。
基于ARM9的嵌入式Linux应用开发平台的分析与实现
基于ARM9的嵌入式Linux应用开发平台的分析与实现陈斌【摘要】随着经济的迅速发展以及科学技术水平的不断提高,IT行业取得了较大程度上的进步,为我国国民经济的发展以及人民生活水平的提高做出重要贡献。
尤其是近几年来,信息技术、网络技术飞速发展,IT领域不断发展与升级,在这种环境之下,嵌入式系统成为IT领域的重要焦点之一。
目前状况下,行业内存在着诸多的嵌入式系统,而在这些嵌入式系统当中,Linux最为受到青睐,这主要是因为Linux具有自身的强大优势,主要表现在三个方面,分别是元代码开放、功能强大一级级易于移植等。
就目前市场状况而言,ARM9系列的嵌入式微处理器已经成为嵌入式系统首选的处理器产品,本文就在此基础之上针对基于ARM9的嵌入式Linux应用开发平台的分析与实现进行有益探讨。
【期刊名称】《佳木斯职业学院学报》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】2页(P1-2)【关键词】嵌入式系统 ARM9 Linux应用开发平台文件系统【作者】陈斌【作者单位】铁岭师范高等专科学校【正文语种】中文【中图分类】TP316.811.嵌入式系统模型图1显示的主要是嵌入式系统的模型结构：如果从物理层面的角度对其进行一定程度上的分析，可以将嵌入式计算系统理解成一个专用的电子系统，一般情况下，这一专用的电子系统都处于一个非电子系统环境之下，且这一系统环境具有一定的复杂性。
至于这两种系统的关系，可以对其进行一定程度的抽象化处理，即具有复杂性的非电子系统是嵌入式系统的外部环境，我们将其称为被嵌入的系统。
就一般状况而言，整个系统之中所包含的嵌入式系统为多个，同时，嵌入式系统能够与外界进行直接的通信。
对于嵌入式系统而言，它能够提供一个专门的服务给被嵌入系统，这一服务主要表现为两个方面：一方面，这一服务可以表现为对外界输入的响应；另一方面，这一服务也可以是对被嵌入系统或者与之相邻的嵌入式系统数据的响应。
就如现代机电控制系统，对于这一系统而言，它是一种分布式的系统，在这种系统环境之下，各个处理单元都是通过网络进行一定程度上的连接的。
基于ARM与FPGA的嵌入式开放性运动控制器的设计与开发
插补算法 ， 其具体 的算法 流程图如图 ５ 所示 ：其 中 （
为 总轴 的
累加寄存器 ，ｉ （ ＝１ ２ ３ ） Ｒ ｉ ， ，… 为各 个 实 际轴 的累加 寄 存 器 ， Ｃ ｒｐ ｅ为总轴 当前 的运 动速 度 ， ｕＳ ｅｄ Ｄ 为运动 总轴 要运 行 的距 离 ， Ｄ （ ＝１２，… ） ｉ ， ３ 为ｉｎ ａ ｄ Ｄｅ ｅｏ ｍｅ ｔｏ ｎ Ｏｐ ｎ Ｅ ｂ ｄ ｅ ｓｇ ｎ ｖ ｌｐ ｎ ｆａ ｅ ｍ ｅ ｄ ｄ Ｍｏ ｉｎ Ｃｏ ｔｏ ｌｒＢａ ｅ ｎ ＡＲＭ ｎ ＧＡ ｔ ｎｒｌ ｓ ｄ ｏ ｏ ｅ ａ ｄ ＦＰ
Ｗａ ｉ Ｔ ｎ ｏｊｎ Ｈ ｈ ｏ Ｈ ａ ｇＷｅｆ ｇ ｎＬｎ ａ ｇＨ ｕｕ ｅＣ ａ ｕ ｎ ｉ ｎ ａ （ ｈ ｎ ｈ ｉ ｉｏ ｎ ｎｖｒ ｔ， ｈ ｎ ｈ ｉ ０ ２ ０ ｈｎ ） Ｓ ａ ｇ ａ ａ ｔ ｇ Ｕ ｉ ｓｙ Ｓ ａ ｇ ａ ０ ４ ，Ｃ ｉａ Ｊ ｏ ｅｉ ２
信息 。 在该 系统 中 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ通过 双 口 Ｒ Ｍ 从 Ａ Ｍ 处 获取 规划 好 的 Ａ Ｒ
情况类似 ， 这里不再详述 ）
４ 运 动 控 制 器 插 补
算 法的设计
常 见 的插补 方法 有数
字 脉 冲 相 乘 法 ， 点 比较 逐
运动代码 ， 而后通 过插 补算法将运动代码转化 成一定数 目且 频率
可调 的脉冲来驱动步进 电机完 成相应 的运 动 ， 同时 Ｆ Ｇ Ｐ Ａ将 运动
法， 最小 偏差 法 ， 字 积分 数
法， 目标 点 跟 踪 法 。其 中 数 字积分 法 具有 逻辑 功 能 强的特 点 ， 以实 现一 次 、 可
图 ３ Ｆ ＧＡ 从 Ａ Ｍ 读 运 动 Ｐ Ｒ
信 息 时 Ｆ ＧＡ 程 序 流 程 Ｐ
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目录摘要 (1)Abstract (2)第一章前言 (4)1.1研究的背景及意义 (4)1.2 图形液晶介绍 (5)第二章微处理器介绍 (6)2.1 微处理器介绍 (6)2.2 ARM微处理器芯片 (6)2.2.1 STM32F103ZET6 芯片性能特点 (6)2.2.2 STM32F103ZET6系统构成 (7)2.3 Keil开发环境与C语言 (8)2.3.1 keil开发环境 (8)2.3.2 C语言程序设计 (8)2.3.3在keil环境下编写C语言 (8)第三章串行接口 (10)3.1 RS232简介 (10)3.1.1 RS232的接口定义（DB9） (10)3.1.2 RS232总线电平定义 (10)3.1.3 RS232接线方式 (11)3.1.4 RS232串口设置 (12)3.2 RS485介绍 (12)3.2.1 RS485性能特点 (12)3.2.2 RS485 接口 (12)第四章迪文液晶应用设计 (14)4.1 文本、曲线、图片、图标和动画的显示方法 (14)4.1.1 文本显示方法 (14)4.1.2液晶屏中曲线的显示方法 (15)4.1.3液晶屏中图片、图标和动画的显示方法 (16)4.2 系统配置和外设 (18)4.3 触摸屏界面功能的实现 (20)4.3.1 触摸屏原理 (20)4.3.2触控界面的设计 (21)4.3.3触摸屏功能的实现 (21)4.4 产品设计 (24)第五章结论 (27)参考文献 (28)致谢 (29)摘要串口HMI 的诞生，彻底将用户控制和显示部分分离出来。
用户无需更改自己的核心控制代码，只需增加串口发送接收函数，即可让自己的产品快速升级到真彩屏时代。
它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。
凡参与人机信息交流的领域都存在着人机界面。
串口型HMI 是集GUI、图片下载、触摸、存储及显示于一体的人机界面。
用户利用八位单片机串口就可以轻松控制文字、图片、声音及动画显示。
本文对基于STM32F103ZET6微控制器的图形液晶显示的研究做了一定的探讨，其中STM32F103ZET6是一种ARM Cortex-M3核心的微处理器芯片。
嵌入式处理器与其它处理器相比集成了丰富的硬件控制器，因此既不要像DSP那样需要扩展众多的硬件控制芯片，也不需要像FPGA设计门电路，嵌入式处理器通过内部集成的硬件控制器可以轻易扩展多种类型的存储设备、图像声音采集设备、显示设备等，简化了硬件之间的连接，这样就降低了开发时间和成本，有助于提高系统的整体稳定性。
目前，嵌入式系统的主要特点是操作系统内核小，在Keil环境下编写C程序，设计出一个基于ARM cortex-M3的图形液晶显示屏，通过更改、调试程序，实现静态和动态显示，最终完成人机用户界面的微控制器应用系统设计。
液晶屏采用迪文科技DMT48270C043_02W，4.3英寸480×272图形点阵M100内核65K 色工业串口屏。
液晶触摸显示屏系统主要由微控制器STM32F103ZET6、TFT液晶屏模块、四线电阻触摸屏以及与外界通信的CAN口组成。
硬件模块连，其中四线电阻触摸屏的触摸检测装置安装在TFT前面用于检测用户触摸的位置，利用STM32F103ZET6自带A/D转换功能，由STM32F103ZET6实现触摸屏控制器的功能来直接控制四线电阻触摸屏，检测触摸信息并计算出触点坐标。
然后STM32F103ZET6通过串行接口与TFT液晶屏模块通信，将处理好的有效信息通过TFT液晶屏显示出来。
STM32F103ZET6内置CAN总线控制器所以CAN总线接口可以直接从STM32F103ZET6的管脚引出，通过串行来进行通信，完成现实信息采集，设置参数等功能。
在今天的科技时代，液晶显示装置已成为传递信息的压倒一切的工具，每个人在其生活中都与这样或者那样的液晶装置打交道，而图形液晶的画图及显示字符功能将更有利于我们的工作，挺高我们的生活质量，有很大的发展前景。
关键词：人机接口；图形液晶显示；ARM；RS232接口AbstractThe user control and display part separate completely with The birth of HMI serial port . Users don't have to change their own core control code, just increase the serial send receive function,they can let their own product upgrading to true color era. It implements conversion between the interior of the information form and human can accept form . All that participate in the man-machine information exchange field there are human-computer interface. Type serial port is set for the GUI, picture HMI download, touch, store and display in one of the man-machine interface. User use of eight of the single chip microcomputer serial can easily control the words, pictures, sound and animation display.This paper do some research on graphics LCD which is based on STM32F103ZET6 , cortex-M3 is a signal processing operation microprocessor chips, can quickly real-time implementation of digital signal processing algorithm, analyzing the hardware circuit and program design the of graphics LCD based on ARM . In the interface design of LCD Based on ARM control, this paper introduces the hardware interface circuit and the software design method, and discusses on the graphics LCD display character, Chinese characters, graphics and touch screen solutions, gives the related procedure, timing diagram, circuit diagram, the program flow chart. Use the Realview Devolementsuite development tools, design a graphics LCD screen based on ARM CORTEX-M3 , type C program under the environment of , through the change and debugging, realize the static and dynamic display, finally complete the man-machine user interface of micro controller application system design.The LCD uses the Devin DMT48270C043_02W, 4.3-inch 480 × 272 graphics lattice M100 core 65K color industrial serial screen. LCD touch screen system by the microcontroller STM32F103ZET6, TFT LCD module, four-wire resistive touch screen as well as the CAN port to communicate with the outside world. Hardware module with four-wire resistive touch screen touch detection device installed in front of the TFT is used to detect the user to touch the location, use STM32F103ZET6 comes with A / D converter to the direct control of the four-wire resistive touch screen touch screen controller STM32F103ZET6 detecting a touchand calculates the contact coordinates. Then STM32F103ZET6 through the I / O interface TFT LCD module communication will be processed effective information displayed TFT LCD screen. STM32F103ZET6 built-in CAN-bus controller CAN bus interface can directly from STM32F103ZET6 the pin leads, through I / O interface TFT LCD module communication will be processed effective information through the TFT LCD display. Used for communication completion of the real information collection, setting parameters.In today's age of technology, liquid crystal display device has become the transmission of information overriding tool for everyone in their lives, one way or another liquid crystal devices dealing with graphic LCD drawing and display character features will be more conducive for uspricey our quality of life, there are great prospects for development.Keywords: Human machine interface；Liquid crystal graphic display；ARM；RS232 interface第一章前言1.1研究的背景及意义近几年液晶显示技术发展迅猛，TFT 真彩屏在人们的生活中处处可见，譬如手机、地铁闸机口、车载导航影音和自动取款机等设备。