簡(jiǎn)易數(shù)控刻尺機(jī)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) 課程設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)題目：簡(jiǎn)易數(shù)控刻尺機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名：學(xué) 號(hào)：班 級(jí)： 專 業(yè)： 指導(dǎo)教師： 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) 目錄目錄精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) 第一章第一章1.1 設(shè)計(jì)任務(wù)介紹及意義本次設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行簡(jiǎn)易的數(shù)控刻線機(jī)床控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，該刻線機(jī)能夠?qū)Σ煌蔫F尺進(jìn)行刻線加工1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)明細(xì)1.2.1方案設(shè)計(jì)根據(jù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)的要求，在搜集、歸納、分析資料的基礎(chǔ)上，明確系統(tǒng)的主要功能，確定實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)主要功能的原理方案，并對(duì)各種方案進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)，進(jìn)行方案選優(yōu)。1.2.2總體設(shè)計(jì)針對(duì)具體的原理方案，通過對(duì)動(dòng)力和

2、總體參數(shù)的選擇和計(jì)算，進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，最后給出系統(tǒng)的總電氣原理圖（A1 一張） 。根據(jù)系統(tǒng)的組成可以設(shè)計(jì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖或者進(jìn)行復(fù)雜的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)，畫出另外一張 A1 圖紙。課程設(shè)計(jì)的成果最后集中表現(xiàn)在課程設(shè)計(jì)說明書和所繪制的設(shè)計(jì)圖紙上，每個(gè)學(xué)生應(yīng)獨(dú)立完成課程設(shè)計(jì)說明書一份，字?jǐn)?shù)為 10000 字以上，設(shè)計(jì)圖紙不少于兩張 A1。用計(jì)算機(jī)繪圖或手工繪圖，打印說明書。課程設(shè)計(jì)共 4 周，各階段的任務(wù)和時(shí)間安排建議如下：（一）課程實(shí)習(xí)，搜集資料及方案設(shè)計(jì)(5 天)1、課程實(shí)習(xí)實(shí)習(xí)期間，要根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，搜集、閱讀有關(guān)的文字資料和結(jié)構(gòu)圖片資料，依據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)一步分析和歸納資料，為課程設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備。

3、程實(shí)習(xí)的要求：1.學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)對(duì)象的有關(guān)的專業(yè)知識(shí)。2.學(xué)習(xí)產(chǎn)品工作過程和電氣設(shè)計(jì)要求。3.搜集其它有關(guān)資料。4.按時(shí)寫好課程實(shí)習(xí)(調(diào)研)記錄。2、方案設(shè)計(jì)這一階段應(yīng)明確整個(gè)設(shè)計(jì)的目的和方向，根據(jù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)的要求搜集、歸納、分析資料的基礎(chǔ)上，將設(shè)計(jì)要求具體實(shí)施，確定控制系統(tǒng)的方案。具體任務(wù)如下：1.根據(jù)調(diào)研和搜集資料的情況以及老師所列些課題的任務(wù)參數(shù)情況，制定設(shè)計(jì)要求明細(xì)，并形成表格。2.尋求實(shí)現(xiàn)主要設(shè)計(jì)要求的原理，應(yīng)盡可能的多構(gòu)想一些原理方案。3.對(duì)所構(gòu)想的原理分析計(jì)算，考查所提原理方案能否滿足設(shè)計(jì)要求，必要時(shí)在條件允許時(shí)可進(jìn)行原理方案試驗(yàn)。4.對(duì)各種方案進(jìn)行分析比較：使設(shè)計(jì)方案在性能上滿足技

4、術(shù)要求和使用要求，并具有一定的先進(jìn)性和較好的經(jīng)濟(jì)效果，要避免片面地強(qiáng)調(diào)某一方面的傾向，應(yīng)全面地綜合分析比較工作性能、成本、使用費(fèi)用、實(shí)現(xiàn)可能性等。5.確定方案：對(duì)選擇哪一種方案進(jìn)行設(shè)計(jì)作出決策。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)(二)原理草圖設(shè)計(jì)階段（5 天）在本階段中，學(xué)生在自己畫的草圖和草紙上進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中的總體布局和設(shè)計(jì)的分析計(jì)算， 確定原件的相互位置及尺寸，并考慮使設(shè)計(jì)方案滿足多方面要求而采取的各種措施，使各控制結(jié)構(gòu)相互協(xié)調(diào)以保證整機(jī)性能，最完善的滿足設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)功能。具體工作內(nèi)容：1.了解電控原理的要求，搞清器件間的限制條件。2.選擇合適的設(shè)計(jì)方案(優(yōu)化)。3.結(jié)合對(duì)所

5、選方案中各器件的關(guān)系、計(jì)算參數(shù)，進(jìn)行總體圖的設(shè)計(jì)。4.針對(duì)總體布置圖，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析并根據(jù)分析結(jié)果對(duì)總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改。5.確定電氣系統(tǒng)的組成及方案的合理性。通過對(duì)總體設(shè)計(jì)全面考慮設(shè)計(jì)、使用、和目前技術(shù)發(fā)展的要求。保證整機(jī)的性能趨于完善，滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求。要求學(xué)生必須全面考慮問題，搞清技術(shù)要求和使用要求的實(shí)質(zhì)，從而選擇合適的檢測(cè)與控制器件，滿足要求。這一階段計(jì)算、研究討論和繪圖應(yīng)交錯(cuò)進(jìn)行，相互補(bǔ)充，由于時(shí)間限制，各種數(shù)據(jù)不能通過計(jì)算確定，因此可以采用比較設(shè)計(jì)的方法，選用成熟器件。（三） 、原理圖設(shè)計(jì)階段（3 天）根據(jù)原理草圖及設(shè)計(jì)計(jì)算的結(jié)果，進(jìn)行原理圖的設(shè)計(jì)。在繪圖的過程中，根據(jù)老師每天

6、的檢查指導(dǎo)進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)制圖標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行繪制，線條橫平豎直，要保持圖紙的清潔和質(zhì)量。（四）軟件的編寫（3 天）根據(jù)設(shè)計(jì)的原理圖，進(jìn)行軟件的編寫，要求有匯編語言、高級(jí)語言或可編程控制器梯形圖（語句表）的程序訓(xùn)練。（五)編寫課程設(shè)計(jì)說明書(3 天)課程設(shè)計(jì)說明書是課程設(shè)計(jì)內(nèi)容的文字闡述。它與設(shè)計(jì)圖紙一道，是檢驗(yàn)學(xué)生課程設(shè)計(jì)情況的主要依據(jù)。因此要求其內(nèi)容密切結(jié)合設(shè)計(jì)課題，重點(diǎn)突出，用自己的語言認(rèn)真書寫，文字通順流暢，計(jì)算機(jī)打印，要防止不加分析地長(zhǎng)篇引用教科書，抄襲其它著作中的闡述。要求如下：1 課程設(shè)計(jì)說明書必須打印。文中所用的公式、圖表及程序代碼，在條件許可時(shí)，應(yīng)打印輸出。2 課程設(shè)計(jì)說明書一律裝訂為

7、橫開本，左側(cè)裝訂。3 文中所用的符號(hào)、縮略詞、制圖規(guī)范和計(jì)量單位、必須遵守國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)或本學(xué)科通用標(biāo)準(zhǔn)。作者自己擬定的符號(hào)、記號(hào)縮略詞，均應(yīng)在第一次出現(xiàn)時(shí)加以說明。4 注序要與文中提及的頁碼一致，序號(hào)不能用1、2、3等數(shù)碼表示，以免與參考文獻(xiàn)的序碼相混淆。5 文后要注明參考文獻(xiàn)和附錄，參考文獻(xiàn)要寫明作者，書名（或文章題目及報(bào)刊名） 、版次（初版不注版次） ，出版地、出版者、出版年、頁碼。序號(hào)使用1、2、3。中文譯本前加國別。 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)第第 2 2 章章 設(shè)計(jì)總體方案設(shè)計(jì)總體方案2.1 設(shè)計(jì)的基本依據(jù)認(rèn)真審題，明確任務(wù)布置書上所述要求，通過自己分析以及詢問老師

8、確定設(shè)計(jì)的各個(gè)關(guān)鍵部分，再由圖書館所借來的參考資料，深入了解各部件，根據(jù)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)，確定了單片機(jī)采用 8051，根據(jù)要求需要進(jìn)行數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)擴(kuò)展，分別是 Intel 6264 與 2764 芯片，接口電路采用 8155。由機(jī)電書可知，和驅(qū)動(dòng)器連接需要功率放大器，其放大倍數(shù)根據(jù)各個(gè)元件的功率匹配確定。對(duì)于行程控制的要求，以及所設(shè)計(jì)的刻線機(jī)的特點(diǎn)，在刀具外側(cè)加一個(gè)行程開關(guān)。急停開關(guān)是屬于主令控制電器的一種,當(dāng)機(jī)器處于危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí),通過急停開關(guān)切斷電源,停止設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn),達(dá)到保護(hù)人身和設(shè)備的安全. 急停開關(guān)通常為手動(dòng)控制的按壓式開關(guān)(按鍵為紅色),串聯(lián)接入設(shè)備的控制電路,用于緊急情況下直接斷開

9、控制電路電源從而快速停止設(shè)備避免非正常工作?？紤]到保護(hù)各個(gè)元器件，還需要采用光電耦合器。對(duì)于工作臺(tái)的保護(hù)，還要在極限位置加上兩個(gè)限位開關(guān)。2.2 總體方案的確定 由鍵盤輸入所需刻定長(zhǎng)度，單片機(jī)接到鍵盤輸入信號(hào)，按照預(yù)定程序分別控制三個(gè)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，其中：步進(jìn)電動(dòng)機(jī) A 控制工作臺(tái)帶動(dòng)鐵尺沿 X 方向進(jìn)行 1mm 間歇進(jìn)給；步進(jìn)電動(dòng)機(jī) B 控制刻刀沿 Y 方向進(jìn)行刻線，刻線長(zhǎng)度先后是 1 長(zhǎng)、4 短、1 中、4 短；步進(jìn)電動(dòng)機(jī) C 控制刻刀沿 Z 方向每次刻線前的接近鐵尺以及刻線后的離開鐵尺的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)一個(gè)鐵尺刻線完畢，觸動(dòng)行程開關(guān)，單片機(jī)接到信號(hào)，控制步進(jìn)電機(jī) A 快速反向連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，回到初始位置，

10、準(zhǔn)備重新裝夾繼續(xù)工作。單片機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)擴(kuò)展程序存儲(chǔ)擴(kuò)展接口電路光電隔離光電隔離光電隔離功率放大功率放大功率放大顯示器鍵盤行程開關(guān)步進(jìn)電動(dòng)機(jī) A步進(jìn)電動(dòng)機(jī) B步進(jìn)電動(dòng)機(jī) C精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)第第 3 3 章章 電氣原理設(shè)計(jì)電氣原理設(shè)計(jì) 3.1 電氣系統(tǒng)的基本組成3.1.1 8051單片機(jī) 引腳功能介紹首先我們來連接一下單片機(jī)的引腳圖，如果，具體功能在下面都有介紹。單片機(jī)的 40 個(gè)引腳大致可分為 4 類：電源、時(shí)鐘、控制和 I/O 引腳。3.1.1.1 電源: VCC - 芯片電源，接+5V； VSS - 接地端；3.1.1.2 時(shí)鐘:XTAL1、XTAL2 - 晶體振蕩電

11、路反相輸入端和輸出端。 3.1.1.3 控制線:控制線共有 4 根， ALE/PROG:地址鎖存允許/片內(nèi) EPROM 編程脈沖 ALE 功能：用來鎖存P0 口送出的低 8 位地址 PROG 功能：片內(nèi)有 EPROM 的芯片，在 EPROM 編程期間，此引腳輸入編程脈沖。 PSEN:外 ROM 讀選通信號(hào)。 RST/VPD:復(fù)位/備用電源。 RST（Reset）功能：復(fù)位信號(hào)輸入端。 VPD 功能：在 Vcc 掉電情況下，接備用電源。 EA/Vpp:內(nèi)外 ROM 選擇/片內(nèi) EPROM 編程電源。EA 功能：內(nèi)外 ROM 選擇端。Vpp 功能：片內(nèi)有 EPROM 的芯片，在 EPROM 編程期

12、間，施加編程電源Vpp。3.1.1.4 I/O 線80C51 共有 4 個(gè) 8 位并行 I/O 端口：P0、P1、P2、P3 口，共 32 個(gè)引腳。P3 口還具有第二功能，用于特殊信號(hào)輸入輸出和控制信號(hào)（屬控制總線） 。 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) 圖3-13.1.2 Intel6264芯片 3.1.2.1 Intel 6264 的特性及引腳信號(hào) Intel 6264 的容量為 8KB，是 28 引腳雙列直插式芯片，采用 CMOS 工藝制造A12A0（address inputs）：地址線，可尋址 8KB 的存儲(chǔ)空間。 D7D0（data bus）：數(shù)據(jù)線，雙向，三態(tài)。 （ou

13、tput enable）：讀出允許信號(hào)，輸入，低電平有效。 （write enable）：寫允許信號(hào)，輸入，低電平有效。（chip enable）：片選信號(hào) 1，輸入，在讀/寫方式時(shí)為低電平。 CE2（chip enable）：片選信號(hào) 2，輸入，在讀/寫方式時(shí)為高電平。 VCC：+5V 工作電壓。GND：信號(hào)地。 3.1.2.2 Intel 6264 的操作方式 Intel 6264 的操作方式由, , , CE2 的共同作用決定 寫入：當(dāng)和為低電平，且和 CE2 為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)輸入緩沖器打開，數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)線 D7D0 寫入被選中的存儲(chǔ)單元。 讀出：當(dāng)和為低電平，且和 CE2 為高電平時(shí)，數(shù)

14、據(jù)輸出緩沖器選通，被選中單元的數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)線 D7D0 上。 保持：當(dāng)為高電平， CE2 為任意時(shí)，芯片未被選中，處于保持狀態(tài)，數(shù)據(jù)線呈現(xiàn)高阻狀態(tài)。 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)3.1.3 2764芯片下面介紹 2764 各引腳的含義:3.1.3.1 A0 一 A12：13 根地址輸入線。用于尋址片內(nèi)的 8K 個(gè)存儲(chǔ)單元。3.1.3.2 D0D7：8 根雙向數(shù)據(jù)線，正常工作時(shí)為數(shù)據(jù)輸出線。編程時(shí)為數(shù)據(jù)輸入線。3.1.3.3 OE：輸出允許信號(hào)。低電平有效。當(dāng)該信號(hào)為 0 時(shí)，芯片中的數(shù)據(jù)可由 D0D7端輸出。3.1.3.4 CE：選片信號(hào)。低電平有效。當(dāng)該信號(hào)為 0 時(shí)表示選中此

15、芯片。3.1.3.5 PGM:編程脈沖輸入端。對(duì) EPROM 編程時(shí)，在該端加上編程脈沖。讀操作時(shí)該信號(hào)為 1。3.1.3.6 VPP：編程電壓輸入端。編程時(shí)應(yīng)在該端加上編程高電壓，不同的芯片對(duì) VPP 的值要求的不一樣，可以是+12.5V，+15V，+21V，+25V 等。3.1.4 8155 3.1.4.1 描述：2048 位靜態(tài)內(nèi)存與 I/O 端口和定時(shí)器 8155 各引腳功能說明如下： RST：復(fù)位信號(hào)輸入端，高電平有效。復(fù)位后， 3 個(gè) I/O 口均為輸入方式。 AD0AD7：三態(tài)的地址 /數(shù)據(jù)總線。與單片機(jī)的低 8 位地址/數(shù)據(jù)總線（ P0 口）相連。單片機(jī)與 8155 之間的地址

16、、數(shù)據(jù)、命令與狀態(tài)信息都是通過這個(gè)總線口傳送的。 讀選通信號(hào)，控制對(duì) 8155 的讀操作，低電平有效。 寫選通信號(hào)，控制對(duì) 8155 的寫操作，低電平有效。 片選信號(hào)線，低電平有效。 IO/ ：8155 的 RAM 存儲(chǔ)器或 I/O 口選擇線。當(dāng) IO/ 0 時(shí)，則選擇 8155 的片內(nèi) RAM，AD0AD7 上地址為 8155 中 RAM 單元的地址（ 00HFFH）；當(dāng) IO/ 1 時(shí)，選擇 8155 的 I/O 口，AD0AD7 上的地址為 8155 I/O 口的地址。 ALE：地址鎖存信號(hào)。 8155 內(nèi)部設(shè)有地址鎖存器，在 ALE 的下降沿將單片機(jī) P0口輸出的低 8 位地址信息及

17、，IO/ 的狀態(tài)都鎖存到 8155 內(nèi)部鎖存器。因此， P0 口輸出的低 8 位地址信號(hào)不需外接鎖存器。 PA0PA7：8 位通用 I/O 口，其輸入、輸出的流向可由程序控制。 PB0PB7：8 位通用 I/O 口，功能同 A 口。 PC0PC5：有兩個(gè)作用，既可作為通用的 I/O 口，也可作為 PA 口和 PB 口的控制信號(hào)線，這些可通過程序控制。 TIMER IN：定時(shí)/計(jì)數(shù)器脈沖輸入端。 TIMER OUT：定時(shí)/計(jì)數(shù)器輸出端。 VCC：5V 電源。 3.1.4.2 8155 的地址編碼及工作方式 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中， 8155 是按外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

18、器統(tǒng)一編址的，為16 位地址，其高 8 位由片選線 提供， 0，選中該片。 當(dāng) 0，IO/ 0 時(shí)，選中 8155 片內(nèi) RAM，這時(shí) 8155 只能作片外 RAM 使用，其RAM 的低 8 位編址為 00HFFH；當(dāng) 0，IO/ 1 時(shí)，選中 8155 的 I/O 口，其端口地址的低 8 位由 AD7AD0 確定，如表 6-6 所示。這時(shí)， A、B、C 口的口地址低 8 位分別為 01H、02H、03H（設(shè)地址無關(guān)位為 0）。 8155 的 A 口、B 口可工作于基本 I/O 方式或選通 I/O 方式。C 口可工作于基本I/O 方式，也可作為 A 口、B 口在選通工作方式時(shí)的狀態(tài)控制信號(hào)線。

19、當(dāng)C 口作為狀態(tài)控制信號(hào)時(shí)，其每位線的作用如下： PC0：AINTR（A 口中斷請(qǐng)求線） PC1：ABF（A 口緩沖器滿信號(hào)） PC2： （A 口選通信號(hào)） PC3：BINTR（B 口中斷請(qǐng)求線） PC4：BBF（B 口緩沖器滿信號(hào)） PC5： （B 口選通信號(hào)） 8155 的 I/O 工作方式選擇是通過對(duì) 8155 內(nèi)部命令寄存器設(shè)定控制字實(shí)現(xiàn)的。命令寄存器只能寫入，不能讀出，命令寄存器的格式如圖6-16 所示。 在 ALT1ALT4 的不同方式下， A 口、B 口及 C 口的各位工作方式如下： ALT1：A 口，B 口為基本輸入 /輸出，C 口為輸入方式。 ALT2：A 口，B 口為基本輸

20、入 /輸出，C 口為輸出方式。 ALT3：A 口為選通輸入 /輸出，B 口為基本輸入 /輸出。PC0 為 AINTR，PC1 為ABF，PC2 為 ，PC3PC5 為輸出。 ALT4：A 口、B 口為選通輸入 /輸出。PC0 為 AINTR，PC1 為 ABF，PC2 為 ，PC3為 BINTR，PC4 為 BBF，PC5 為 。 8155 內(nèi)還有一個(gè)狀態(tài)寄存器，用于鎖存輸入 /輸出口和定時(shí) /計(jì)數(shù)器的當(dāng)前狀態(tài)，供 CPU 查詢用。狀態(tài)寄存器的端口地址與命令寄存器相同，低8 位也是 00H，狀態(tài)寄存器的內(nèi)容只能讀出不能寫入。所以可以認(rèn)為8155 的 I/O 口地址 00H 是命令/狀態(tài)寄存器，

21、對(duì)其寫入時(shí)作為命令寄存器；而對(duì)其讀出時(shí)，則作為狀態(tài)寄存器。 3.1.4.3 8155 的定時(shí)/計(jì)數(shù)器 8155 內(nèi)部的定時(shí) /計(jì)數(shù)器實(shí)際上是一個(gè) 14 位的減法計(jì)數(shù)器，它對(duì) TIMER IN 端輸入脈沖進(jìn)行減 1 計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)結(jié)束（即減 1 計(jì)數(shù)“回 0”）時(shí)，由 TIMER OUT 端輸出方波或脈沖。當(dāng) TIMER IN 接外部脈沖時(shí)，為計(jì)數(shù)方式；接系統(tǒng)時(shí)鐘時(shí)，可作為定時(shí)方式。定時(shí) /計(jì)數(shù)器由兩個(gè) 8 位寄存器構(gòu)成，其中的低 14 位組成計(jì)數(shù)器，剩下的兩個(gè)高位（ M2，M1）用于定義輸出方式。3.1.4.4 振蕩電路能夠產(chǎn)生振蕩電流的電路叫做振蕩電路。一般由電阻、電感、電容等元件和電子器件所

22、組成。由電感線圈l 和電容器 c 相連而成的 lc 電路是最簡(jiǎn)單的一種振蕩電路。 一種不用外加激勵(lì)就能自行產(chǎn)生交流信號(hào)輸出的電路。它在電子科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中得到廣泛地應(yīng)用，如通信系統(tǒng)中發(fā)射機(jī)的載波振蕩器、接收機(jī)中的精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)本機(jī)振蕩器、醫(yī)療儀器以及測(cè)量?jī)x器中的信號(hào)源等。 振蕩器的種類很多，按信號(hào)的波形來分，可分為正弦波振蕩器和非正弦波振蕩器。正弦波振蕩器產(chǎn)生的波形非常接近于正弦波或余弦波，且振蕩頻率比較穩(wěn)定；非正弦波振蕩器產(chǎn)生的波形是非正弦的脈沖波形，如方波、矩形波、鋸齒波等。非正弦振蕩器的頻率穩(wěn)定度不高。 在正弦波振蕩器中，主要有 LC 振蕩電路、石英晶體振蕩電路

23、和 RC 振蕩電路等幾種。這幾種電路，以石英晶體振蕩器的頻率最穩(wěn)定， LC 電路次之， RC 電路最差。 RC振蕩器的工作頻率較低，頻率穩(wěn)定度不高，但電路簡(jiǎn)單，頻率變化范圍大，常在低頻段中應(yīng)用。 在通信、廣播、電視等設(shè)備中，振蕩器正逐步實(shí)現(xiàn)集成化，這些集成化正弦波振蕩器的工作原理、電路分析、設(shè)計(jì)方法等原則上與分立元件振蕩電路相一致。由于集成電路的集成度愈來愈高，并在向系統(tǒng)功能發(fā)展，其內(nèi)部電路日趨復(fù)雜，如果不從系統(tǒng)組成和單元電路原理這兩方面同時(shí)著手，那是很難弄清某一集成芯片的，振蕩器也不例外。3.1.5 74ls573介紹三態(tài)總線驅(qū)動(dòng)輸出：置數(shù)全并行存取 緩沖控制并行存取 緩沖控制輸入 使輸入有

24、改善抗擾度的滯后作用 原理：74ls573 的八個(gè)鎖存器都是透明的 D 型鎖存器，當(dāng)使能（G）為高時(shí)，Q 輸出將隨數(shù)據(jù)（D）輸入而變，當(dāng)使能為低時(shí)，輸出將鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平上。輸出控制不影響鎖存器的內(nèi)部工作，即老數(shù)據(jù)可以保持，甚至當(dāng)輸出被關(guān)閉時(shí)，新數(shù)據(jù)也可以置入。這種電路可以驅(qū)動(dòng)大電容或低阻抗負(fù)載，可以直接與系統(tǒng)總線接口并驅(qū)動(dòng)總線，而不需要外接口，特別適用于緩沖寄存器，I/O 通道，雙向總線驅(qū)動(dòng)器和工作寄存器。3.1.6 SMC2004A LCMSMC2004A 標(biāo)準(zhǔn)字符點(diǎn)陣型液晶顯示模塊(LCM)，采用點(diǎn)陣型液晶顯示器(LCD)，可顯示 20 個(gè)字符 X4 行西文字符，字符尺寸為 2.9

25、5X4.75(WXH)mm，內(nèi)置 HD44780 接口型液晶顯示控制器，可與 MCU 單片機(jī)直接連接，廣泛應(yīng)用于各類儀器儀表及電子設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)產(chǎn)品型號(hào)顯示類型顯示模式工作溫度存儲(chǔ)溫度工作電壓工作電流背光顏色背光電流SMC2004ASTN黃綠模常溫 0+50-20+704.85.2V2.0mA,5.0V黃綠80mA表 3-1精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)接口信號(hào)說明編號(hào)符號(hào)引腳說明編號(hào)符號(hào)引腳說明1VSS電源地9D2Date I/O2VDD電源正極10D3Date I/O3VOLCD 偏壓輸入11D4Date I/O4RS數(shù)據(jù)/命令選擇端(H/L)12D5Date I/O5R/W

26、讀寫控制信號(hào)(H/L)13D6Date I/O6E使能信號(hào)14D7Date I/O7D0Date I/O15BLA背光源正極8D1Date I/O16BLK背光源負(fù)極表 3-23.1.7 BS232光電耦合器BS232 光電耦合器（optical coupler，英文縮寫為 OC）亦稱光耦合器，簡(jiǎn)稱光耦。光耦合器以光為媒介傳輸電信號(hào)。它對(duì)輸入、輸出電信號(hào)有良好的隔離作用，所以，它在各種電路中得到廣泛的應(yīng)用。目前它已成為種類最多、用途最廣的光電器件之一。光耦合器一般由三部分組成：光的發(fā)射、光的接收及信號(hào)放大。輸入的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管（ LED），使之發(fā)出一定波長(zhǎng)的光，被光探測(cè)器接收而產(chǎn)生光電流

27、，再經(jīng)過進(jìn)一步放大后輸出。這就完成了電 光電的轉(zhuǎn)換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。由于光耦合器輸入輸出間互相隔離，電信號(hào)傳輸具有單向性等特點(diǎn)，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。又由于光耦合器的輸入端屬于電流型工作的低阻元件，因而具有很強(qiáng)的共模抑制能力。所以，它在長(zhǎng)線傳輸信息中作為終端隔離元件可以大大提高信噪比。在計(jì)算機(jī)數(shù)字通信及實(shí)時(shí)控制中作為信號(hào)隔離的接口器件，可以大大增加計(jì)算機(jī)工作的可靠性。 光耦合器的主要優(yōu)點(diǎn)是：信號(hào)單向傳輸，輸入端與輸出端完全實(shí)現(xiàn)了電氣隔離，輸出信號(hào)對(duì)輸入端無影響，抗干擾能力強(qiáng)，工作穩(wěn)定，無觸點(diǎn)，使用壽命長(zhǎng)，傳輸效率高。光耦合器是 70 年代發(fā)展起來產(chǎn)新型器件，現(xiàn)已

28、廣泛用于電氣絕緣、電平轉(zhuǎn)換、級(jí)間耦合、驅(qū)動(dòng)電路、開關(guān)電路、斬波器、多諧振蕩器、信號(hào)隔離、級(jí)間隔離 、脈沖放大電路、數(shù)字儀表、遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸、脈沖放大、固態(tài)繼電器(SSR)、儀器儀表、通信設(shè)備及微機(jī)接口中。在單片開關(guān)電源中，利用線性光耦合器可構(gòu)成光耦反饋電路，通過調(diào)節(jié)控制端電流來改變占空比，達(dá)到精密穩(wěn)壓目的。BS232 系列 RS-232 光電隔離器都無需供電，隔離電壓 2500V，通信速率一般保證最高 9600bps，實(shí)際可達(dá) 38.4Kbps以上。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)3.1.8 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)該步進(jìn)電機(jī)為一四相步進(jìn)電機(jī)，采用單極性直流電源供電。只要對(duì)步進(jìn)電機(jī)的各相繞組按合適

29、的時(shí)序通電，就能使步進(jìn)電機(jī)步進(jìn)轉(zhuǎn)動(dòng)。四相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)工作原理示意圖圖 3-2開始時(shí)，開關(guān) SB 接通電源，SA、SC、SD 斷開，B 相磁極和轉(zhuǎn)子 0、3 號(hào)齒對(duì)齊，同時(shí)，轉(zhuǎn)子的 1、4 號(hào)齒就和 C、D 相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒，2、5 號(hào)齒就和 D、A 相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒。當(dāng)開關(guān) SC 接通電源，SB、SA、SD 斷開時(shí)，由于 C 相繞組的磁力線和 1、4 號(hào)齒之間磁力線的作用，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，1、4 號(hào)齒和 C 相繞組的磁極對(duì)齊。而 0、3 號(hào)齒和 A、B 相繞組產(chǎn)生錯(cuò)齒，2、5 號(hào)齒就和 A、D 相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒。依次類推，A、B、C、D 四相繞組輪流供電，則轉(zhuǎn)子會(huì)沿著 A、B、C、D 方向

30、轉(zhuǎn)動(dòng)。 四相步進(jìn)電機(jī)按照通電順序的不同，可分為單四拍、雙四拍、八拍三種工作方式。單四拍與雙四拍的步距角相等，但單四拍的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩小。八拍工作方式的步距角是單四拍與雙四拍的一半，因此，八拍工作方式既可以保持較高的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩又可以提高控制精度。單四拍、雙四拍與八拍工作方式的電源通電時(shí)序與波形圖 圖 3-3精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)3.2 電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)由鍵盤輸入所需刻定長(zhǎng)度，單片機(jī)接到鍵盤輸入信號(hào)，按照預(yù)定程序分別控制三個(gè)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)，其中：步進(jìn)電動(dòng)機(jī) A 控制工作臺(tái)帶動(dòng)鐵尺沿 X 方向進(jìn)行 1mm 間歇進(jìn)給；步進(jìn)電動(dòng)機(jī) B 控制刻刀沿 Y 方向進(jìn)行刻線，刻線長(zhǎng)度先后是 1 長(zhǎng)、4 短、

31、1 中、4 短；步進(jìn)電動(dòng)機(jī) C 控制刻刀沿 Z 方向每次刻線前的接近鐵尺以及刻線后的離開鐵尺的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)一個(gè)鐵尺刻線完畢，觸動(dòng)行程開關(guān)，單片機(jī)接到信號(hào)，控制步進(jìn)電機(jī) A 快速反向連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，回到初始位置，準(zhǔn)備重新裝夾繼續(xù)工作。精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)第第 4 4 章章 程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)4.1 軟件完成的主要內(nèi)容程序所包含的內(nèi)容有：刀具刻線的長(zhǎng)度分別是 1 長(zhǎng)、4 短、1 中、4 短，循環(huán)當(dāng)工作臺(tái)移動(dòng)到極限位置出發(fā)行程開關(guān)時(shí)，程序控制步進(jìn)電動(dòng)機(jī) A 快速反轉(zhuǎn)，回到初始位置后停止當(dāng)工作臺(tái)出現(xiàn)意外超過極限位置時(shí)，出發(fā)限位開關(guān)，程序控制所有步進(jìn)電動(dòng)機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)控制工作臺(tái)沿 X 方向間歇運(yùn)動(dòng)

32、，間隔為 1mm/*電機(jī)驅(qū)動(dòng)*/#include#includesbit Kstart= P20;sbit Kzh = P21;sbit Kfz = P22;sbit Ksup = P23;sbit Ksdw = P24;sbit As = P30; /電機(jī) A 的 4 相sbit Bs = P31;sbit Cs = P33;sbit Ds = P34;sbit A1s = P10; /電機(jī) B 的 4 相sbit B1s = P11;sbit C1s = P12;sbit D1s = P13;sbit A2s = P35; /電機(jī) C 的 4 相sbit B2s = P34;sbit C2

33、s = P33;sbit D2s = P14;unsigned int count=0;unsigned int startstop=0;unsigned int zhengzhfanzh=0;unsigned char flag=0;精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)unsigned int chg=0;unsigned int chd=0;unsigned long jishusum=0;unsigned long jipulsez=0;unsigned long jipulsef=0;unsigned char getkey(); void jisun_s();/計(jì)算位移程序vo

34、id kedu(); void delay(unsigned int t)while(t-);void int0() interrupt 0 flag=1;/*timer function*/ void timer1() interrupt 3 count+; if(flag=0) /正轉(zhuǎn) switch(count) case 1:As=1;Bs=0;Cs=0;Ds=0;break; / A case 2: As=1;Bs=1;Cs=0;Ds=0;break; / AB case 3: As=0;Bs=1;Cs=0;Ds=0;break; / B case 4: As=0;Bs=1;Cs=1;

35、Ds=0;break; / BC case 5:As=0;Bs=0;Cs=1;Ds=0;break; / C case 6: As=0;Bs=0;Cs=1;Ds=1;break; / CD case 7: As=0;Bs=0;Cs=0;Ds=1;break; / D case 8: Bs=0;Cs=0;Ds=1;count=0;As=1;break; / DA TH1=chg; TL1=chd; jipulsez+; else /反轉(zhuǎn) switch(count) case 1: As=1;Ds=0;Cs=0;Bs=0;break; / A精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) case 2

36、: As=1;Ds=1;Cs=0;Bs=0;break; / AD case 3: As=0;Ds=1;Cs=0;Bs=0;break; / D case 4: As=0;Ds=1;Cs=1;Bs=0; break; /DC case 5: As=0;Ds=0;Cs=1;Bs=0;break; / C case 6: As=0;Ds=0;Cs=1;Bs=1;break; / CB case 7: As=0;Ds=0;Cs=0;Bs=1;break; / B case 8: Ds=0;Cs=0;Bs=1;As=1; count=0;break; / BA TH1=chg; TL1=chd; ji

37、pulsef+; void main() unsigned char key=0,keysflag=0; Init_Lcd(); /初始化 LCD1602 delay(100); dispstr(0,0,Ready!);/ TMOD=0 x10; / EA=1; jishusum=2000; TH1=jishusum/256; TL1=jishusum%256; ET1=1;/ delay(100);chg=TH1;chd=TL1; while(1) key=getkey(); /精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) switch(key) case 0: if(keysflag=1)j

38、isun_s(); kedu(); if( jipulsez=0) key=e; break;/沒有按鍵按下 case s:cls();TR1=1; ET1=1;dispstr(0,0,Run);dispchar(0,1,Z);keysflag=1;jisun_speed();break;/ 開始case e:TR1=0; ET1=0; dispstr(0,0,Stop); break;/ 停止 case 2: flag=0; dispchar(0,1,Z); count=0; break;/case 3:flag=1;dispchar(0,1,F);count=0;break;/ case

39、4:精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) jishusum=jishusum+2000; if(jishusum=60000) jishusum=60000; chg=jishusum/256; chd=jishusum%256; / disp_jishusum(); jisun_speed(); jisun_s(); dispstr(0,1,U); break;/case 5: jishusum=jishusum-2000; if(jishusum=0)jishusum=0; chg=jishusum/256; chd=jishusum%256; / disp_jishusum();

40、jisun_s(); jisun_speed();dispstr(0,1,D); break;/ /*get keynumber*/unsigned char getkey()unsigned char key=0; if(!Kstart) / delay(10); if(!Kstart) startstop+; if(startstop=1)key=s; else key=e;startstop=0;精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) while(!Kstart); if(!Kzh) / delay(10); if(!Kzh) key=2; while(!Kzh); if(!Kfz)

41、 / delay(10); if(!Kfz) key=3; while(!Kfz); if(!Ksup) delay(10); if(!Ksup) key=4; while(!Ksup); if(!Ksdw) / delay(10); if(!Ksdw) key=5; while(!Ksdw); return(key); void jisun_s() unsigned long fs=0; unsigned char k1,k2,k3,k4,k5; fs=jipulsez; k1=fs/10000; k2=(fs-k1*10000)/1000; k3=(fs-k1*10000-k2*1000)

42、/100;精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) k4=(fs-k1*10000-k2*1000-k3*100)/10; k5=(fs-k1*10000-k2*1000-k3*100-k4*10); dispstr(5,0,S=+); dispnumb(8,0,k1); dispnumb(9,0,k2); dispnumb(10,0,k3); dispchar(11,0,.); dispnumb(12,0,k4); dispnumb(13,0,k5); dispstr(14,0,mm); void kedu()EA=0;if(s%5=0)&(s%10!=0) dianjizhuan

43、1();dianji1zhuan(0);dianjizhuan2();if(s%10=0)dianjizhuan1();dianji1zhuan(1);dianjizhuan2();EA=1;void dianji1zhuan(unsigned char i)unsigned char j; if(i=0) A1s=1;B1s=0;C1s=0;D1s=0;delay(10); A1s=1;B1s=1;C1s=0;D1s=0;delay(10); A1s=0;B1s=1;C1s=0;D1s=0;delay(10); A1s=0;B1s=1;C1s=1;D1s=0;delay(10); A1s=0

44、;B1s=0;C1s=1;D1s=0;delay(10); A1s=0;B1s=0;C1s=1;D1s=1;delay(10); A1s=0;B1s=0;C1s=0;D1s=1;delay(10); B1s=0;C1s=0;D1s=1;As=1;delay(10); A1s=1;D1s=0;C1s=0;B1s=0;delay(10); A1s=1;D1s=1;C1s=0;B1s=0;delay(10); A1s=0;D1s=1;C1s=0;B1s=0;delay(10); 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) A1s=0;D1s=1;C1s=1;B1s=0; delay(10); A1s

45、=0;D1s=0;C1s=1;B1s=0;delay(10); A1s=0;D1s=0;C1s=1;B1s=1;delay(10); A1s=0;1s=0;C1s=0;B1s=1;delay(10); D1s=0;C1s=0;B1s=1;A1s=1; delay(10); if(i=1)for(j=0;j2;j+) A1s=1;B1s=0;C1s=0;D1s=0;delay(10); A1s=1;B1s=1;C1s=0;D1s=0;delay(10); A1s=0;B1s=1;C1s=0;D1s=0;delay(10); A1s=0;B1s=1;C1s=1;D1s=0;delay(10); A

46、1s=0;B1s=0;C1s=1;D1s=0;delay(10); A1s=0;B1s=0;C1s=1;D1s=1;delay(10); A1s=0;B1s=0;C1s=0;D1s=1;delay(10); B1s=0;C1s=0;D1s=1;As=1;delay(10); A1s=1;D1s=0;C1s=0;B1s=0;delay(10); A1s=1;D1s=1;C1s=0;B1s=0;delay(10); A1s=0;D1s=1;C1s=0;B1s=0;delay(10); A1s=0;D1s=1;C1s=1;B1s=0; delay(10); A1s=0;D1s=0;C1s=1;B1s

47、=0;delay(10); A1s=0;D1s=0;C1s=1;B1s=1;delay(10); A1s=0;1s=0;C1s=0;B1s=1;delay(10); D1s=0;C1s=0;B1s=1;A1s=1; delay(10);void dianjizhuan1() A2s=1;B2s=0;C2s=0;D2s=0;delay(10); A2s=1;B2s=1;C2s=0;D2s=0;delay(10); A2s=0;B2s=1;C2s=0;D2s=0;delay(10); A2s=0;B2s=1;C2s=1;D2s=0;delay(10); A2s=0;B2s=0;C2s=1;D2s=

48、0;delay(10); A2s=0;B2s=0;C2s=1;D2s=1;delay(10); A2s=0;B2s=0;C2s=0;D2s=1;delay(10); B2s=0;C2s=0;D2s=1;A2s=1;delay(10); void dianjizhuan2()A2s=1;D2s=0;C2s=0;B2s=0;delay(10); 精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè) A2s=1;D2s=1;C2s=0;B2s=0;delay(10); A2s=0;D2s=1;C2s=0;B2s=0;delay(10); A2s=0;D2s=1;C2s=1;B2s=0; delay(10); A2s=0;D2s=0;C2s=1;B2s=0;delay(10); A2s=0;D2s=0;C2s=1;B2s=1;delay(10); A2s=0;B2s=0;C2s=0;B2s=1;delay(10); D2s=0;C2s=0;B2s=1;A2s=1; delay(10);4.2 程序設(shè)計(jì)技術(shù)4.3 程