近年来,随着人们生活水平的不断提高,商品的外观装饰越来越明显地成为消费者亲睐的因素。水钻的材质经济,质细透明,视觉上有钻石般的光彩夺目,因此,作为一种装饰辅件,水钻被广泛运用于各种中低档商品的装饰中,大大提高了产品的附加价值。未来,水钻的市场需求量将逐年走高,水钻产业将有很大的发展前景。本课题主要从提高水钻加工设备自动化水平的角度来考虑,主要目标是设计一套全自动水钻加工设备的控制系统,该系统具有较高的实现平台,开放性强,用经济的方式实现高精度运动控制,操作无人化,可根据用户需求进行不同规格的水钻加工,系统具有价格优势。本文设计了一种新型的水钻加工控制系统方案,系统采用S3C44B0X微处理器为核心,配以ATmega64单片机为辅助控制模块,构成“ARM +单片机”的双CPU型体系结构,通过扩展外围功能模块,构建硬件平台;采用UCOS-Ⅱ嵌入式实时操作系统构建软件平台,保证了系统的实时性、稳定性。本文提出了一种改进的步进电机直线型加减速控制方案。在系统上电初始化阶段,通过预编译的方式建立加减速频段表;在步进电机加减速运行时,只需查表读出相应频段即可;在步进电机的PWM控制时,使用了S3C44B0X的双缓冲定时器,实现了加减速频段之间的无延时过渡。最后设计了脉冲测试系统对实际加减速控制过程进行验证,证明了该方案的有效性。本文完成了控制系统的各硬件模块设计,其中包括:系统电源模块设计、复位电路设计、存储器系统设计、系统输入输出电路设计、步进输出模块设计。在硬件设计时,充分考虑到系统的抗干扰性能。本文完成了控制系统软件平台的搭建,将UCOS-Ⅱ移植到S3C44B0X处理上,详细设计了UCOS-Ⅱ实时操作系统的中断系统。详细完成了基于S3C44B0X的水钻磨抛控制程序设计与基于ATmega64的上下料对接控制程序设计,最后从软件的角度提高了系统的抗干扰能力。经过实践证明,该系统运行稳定可靠,满足水钻高质量加工,同时具有良好的开放性与可维护性,实现了预期目标,具有广阔的应用前景。