第553章 绘图机(2 / 2)
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过了大约一刻钟,他坐直了身子,开始敲微指令。
一条一条,把DDA算法拆解成午马机能执行的指令。
计算ΔX、ΔY。
取绝对值,判断步数多的主轴。
设置主轴步进计数器的初值。
设置从轴偏差累加器的初值。
主步进循环:主轴发一个脉冲,从轴累加偏差,偏差超过阈值就发一个从步进脉冲,计数减一,直到零。
每一步都要考虑正负方向,每一步都要判断是否到达终点。
微指令密密麻麻地铺满了屏幕,每一行都像一根毛细血管,汇在一起,构成一条完整的生命线。
不知不觉就敲到了凌晨三点。
机房的窗外,夜色浓得像墨。
他揉了揉眼睛,保存文件,靠在椅背上闭了一会儿眼。
再睁开的时候,天已经蒙蒙亮了。
看了一眼墙上的挂钟,五点四十。
吕辰站起来,活动了一下僵硬的脖子,走出机房。
走廊里很安静,只有自己的脚步声。
从窗户望出去,东边的天际线泛着一线鱼肚白,红星轧钢厂的烟囱已经开始冒烟了。
他在走廊里站了一会儿,转身回了机房,坐下来,继续敲。
第三天,诸葛彪的功率板焊好了。
他用的是达林顿管阵列,UDN2981,一片能带8路输出,每路驱动电流最大350毫安,直接驱动步进电机的光耦隔离输入绰绰有余。
输入来自午马机,输出接到步进电机的驱动器。
中间加了光耦隔离,防止步进电机的反向电动势烧坏午马机的I/O口。
整块板子还没巴掌大,焊在万用板上,飞线密密麻麻。
“就这么简单?”吕辰接过去看了看。
“就这么简单。”诸葛彪把烟叼在嘴角,“步进电机驱动器是现成的,功率板只需要把午马机的TTL信号转成驱动器的输入信号。UDN2981一片搞定,外围电路就几个电阻电容。”
“试过没有?”
“试了。GY-DO-01的第一位置高,电机转一步。置低,停。没问题。”
吕辰把板子还给诸葛彪:“等雷应元的机械平台装好,联调。”
诸葛彪把板子接过去,用透明胶带封住焊点,放在桌上,又点了一根烟。
第七天,雷应元等人的机械平台初步装起来了,底座固定在实验台上,X轴导轨装在底座上,丝杆跟导轨平行,步进电机通过联轴器连接丝杆。
第八天,Y轴装在X轴的滑台上,结构和X轴一样。
第九天,笔架装在Y轴的滑台上,一支圆珠笔用弹簧压着,笔尖刚好接触纸面。
手动推了推,顺滑。
电机带了一下,能动。
吕辰用水平仪测了一下导轨,X轴全长水平度0.08毫米,Y轴0.1毫米。
吕辰的微程序也跑通了。
他在午马机上写了一个测试程序,控制X轴步进电机正转1000步,停一秒,反转1000步。
执行的时候,X轴滑台慢吞吞地往前走,走到头,停了一秒,又慢吞吞地退回来。
虽然慢得像蜗牛,但每一步都是准的。
雷应元拿钢尺量了一下,1000步,理论位移25毫米,实际位移24.8毫米。
“差0.2毫米,怎么回事?”雷应元皱着眉头,“是不是丝杆导程不准?”
吕辰想了想:“不是丝杆的问题。步进电机启动和停止的时候加减速没做,丢步了。”
他又回去改微程序。
在脉冲序列的起始和结束加了加减速曲线,开始时频率从低到高,结束时频率从高到低。
再跑一次。
1000步,理论位移25毫米,实际位移25.1毫米。
“行了。”诸葛彪说,“误差0.1毫米,在范围内。”
第九天晚上,第一张图画出来了。
不是什么复杂的图,就是一个矩形,长200毫米,宽150毫米,四条边,首尾相连。
吕辰在终端上敲了一行命令:RUNDRAW_RECT
午马机嗡嗡地响了一会儿,滑台开始动了。
圆珠笔在纸上沙沙地走,从左下角出发,向右走200毫米,向上走150毫米,向左走200毫米,向下走150毫米,回到起点。
整个过程不到一分钟。
诸葛彪把图纸从平台上取下来,摊在桌上。
九个人围着桌子,看着那张纸,谁都没说话。
矩形不算太方,右下角稍微有点歪。
线条也不太平滑,能看出步进电机一步一步走的痕迹,像锯齿一样。
但这是个矩形。
四条边,四个角,首尾相连。
它不是画在脑子里的,不是画在图纸上的,是午马机控制的笔,在纸上画出来的。
雷应元伸出手,摸了摸那条线。
铅笔的痕迹,微微凸起,手指能感觉到。
“成了。虽然还是有点歪歪扭扭的,但能画矩形就能画直线,能画直线就能画线段,能画线段就能画芯片版图。只是时间问题。”
诸葛彪拿起那张纸,对着灯光看了看。
四个角闭合得还算好,线段的起点和终点基本重合,误差大概一两毫米。
对于一个开环控制的步进电机系统来说,这已经很不错了。
他把纸放回桌上。
“明天,咱们画一个芯片版图。随便一个,最简单的也行。”
第十一天,他们把绘图仪式抬进了星河CAD的机房,尝试画真正的芯片版图。
吴国华听说绘图仪做出来了,连忙让所有人停下了芯片设计。
吕辰等人把绘图仪放在管理中央存储柜的午马机旁,吴国华亲自动手,三两下连上。
他们选的是昆仑1的时钟分配器KL-CLK,这个芯片相对简单,只有约1000个门电路。
吕辰去星河CAD里导出了金属层版图数据,格式转换之后,喂给绘图微程序。
午马机嗡嗡地响了半个多小时。
圆珠笔在纸上沙沙地走,走走停停,停停走走,画一会儿,抬笔,移动到下一个位置,落笔,继续画。
像一个人写字,一笔一画,不急不慢。
一个多小时后,机器停了。
吴国华迫不及待把图纸取下来,摊在桌上。
众人围过来看。
密密麻麻的线条,横的竖的斜的,交织在一起,像一座微缩城市的交通图。
他拿红笔,在图纸上圈了一个地方:“这里,间距明显偏小。”
他指着图纸上的一条线和另一条线,两条线挨得太近,离标准间距差了不少。
又圈了一个地方:“这里有个锐角,容易断线。”
还圈了一个地方:“电源线宽度不够。大电流的时候会发热。”
诸葛彪看着那些红圈:“要不是画出来了,这些毛病靠脑子想,想破头都想不出来。”
吴国华放下红笔:“这就是为什么要做这台机器。不是因为它快,是因为它能让我们看见。”
他蹲下来,凑近了看,又退后两步,看全貌。
他伸出手,用手指摸着那条线,从这头摸到那头。
“这条线,”他的手指停在图纸的右上角,“这里拐弯的地方有一个锐角,仿真的时候没发现。”
过了好一会儿,他才回过神来,一脸激动道:“诸葛师兄,吕辰,应元,建华,谢谢你们。”
诸葛彪叼着烟,拿出一个技术报告:“国华,行了就赶紧签字,这可是咱们的技术革新!”
吴国华一愣:“拿过技术报告看了起来。”
他很快签了字,比了一个大拇指:“诸葛师兄,你是这个!”
诸葛彪笑道:“东西做出来了,比什么都强,应元他们也算是又实战了一个课题,再过不久,就能评工程师。”
说完,他搓了搓手:“应元,走,咱们再去做两台,给6305厂送去!”