gdu ts08硬件概要設(shè)計說明書

上海冠瑞醫(yī)療 編號：GRYL·YF·QR·TS·08-A/00密GDU·TS·08-A/00硬件概要設(shè)計說明書（編制時間：201592）上海冠瑞醫(yī)療 編號：GRYL·YF·QR·TS·08-A/00密GDU·TS·08-A/00硬件概要設(shè)計說明書（編制時間：201592）制： 編核： 審批準： 受控狀態(tài)： - - 發(fā)布 - - 實施GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00各版本建立及修訂履歷I版本號建立/修訂履歷申請人/日期審核人/日期批準人/日期A00GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00各版本建立及修訂履歷I版本號建立/修訂履歷申請人/日期審核人/日期批準人/日期A00GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00目錄1.系統(tǒng)架構(gòu)......................................................................111121.11.21.32.結(jié)構(gòu)部分......................................................................2.12.22.32.42.5設(shè)計需求....................................................................需求分析....................................................................機械功能....................................................................主要機械參數(shù)................................................................實現(xiàn)方案....................................................................GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00目錄1.系統(tǒng)架構(gòu)......................................................................111121.11.21.32.結(jié)構(gòu)部分......................................................................2.12.22.32.42.5設(shè)計需求....................................................................需求分析....................................................................機械功能....................................................................主要機械參數(shù)................................................................實現(xiàn)方案....................................................................222333346U2.5.1.2滾動軸承設(shè)計計算說明................................................2.5.1.42.5.1.52.5.1.62.5.1.72.5.1.82.5.1.9鏈輪傳動計算說明...................................................蝸輪蝸桿設(shè)計計算說明...............................................渦輪蝸桿基本參數(shù)...................................................蝸桿傳動的熱平衡計算...............................................101011121315151819192.5.1.10直線導(dǎo)軌的計算說明................................................2.5.2探測器概要設(shè)計說明.....................................................X3.電氣部分.....................................................................3.1電氣部分的功能和組成.......................................................3.2高壓發(fā)生裝置電氣設(shè)計.......................................................3.2.1高壓發(fā)生器裝置設(shè)計需求.................................................3.2.2高壓發(fā)生器選型與應(yīng)用...................................................3.3射線源組件電氣設(shè)計.........................................................202021212227313132323337515354583.43.4.13.4.23.4.2.13.4.2.23.4.2.3盒電氣設(shè)計.........................................................盒的功能結(jié)構(gòu)...................................................單片機選型.........................................................單片機最小系統(tǒng)設(shè)計.................................................啟動配置電路.............................................................3.4.2.4 3.4.2.5通信模塊設(shè)計.......................................................IIGRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/003.4.2.7電路設(shè)計...................................................5960606061616969697071758790929494959696973.5.1.1探測器選用.........................................................3.6機架電氣系統(tǒng)設(shè)計...........................................................3.6.13.6.1.13.6.1.22）單片機的選型..........................................................GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/003.4.2.7電路設(shè)計...................................................5960606061616969697071758790929494959696973.5.1.1探測器選用.........................................................3.6機架電氣系統(tǒng)設(shè)計...........................................................3.6.13.6.1.13.6.1.22）單片機的選型..........................................................3）單片機最小系統(tǒng)設(shè)計....................................................5）板集電源設(shè)計.........................................................3.6.1.3限位與狀態(tài)檢測分布.............................................3.6.2主機架配電系統(tǒng).........................................................牛頭牛頭牛頭主控盒電氣設(shè)計.........................................................3.7.3.4開發(fā)難度比較......................................................3.7.3.5單片機型號確定....................................................3.7.4單片機最小系統(tǒng)設(shè)計....................................................3.7.4.1單片機最小系統(tǒng)組成................................................3.7.4.2電源接口..........................................................3.7.4.4調(diào)試端口和啟動配置電路............................................1021031091111111111151181231261271271291311311331361461461491541563.7.53.7.5.13.7.5.2模塊設(shè)計..........................................................方案選擇......................................................原理圖設(shè)計....................................................3.7.6RS2323.7.6.13.7.6.23.7.6.23.7.6CAN3.7.6.13.7.6.2RS232EMC模塊設(shè)計..........................................................CANCAN3.7.9LEDIIIGRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/003.7.10急停電路設(shè)計.........................................................1581591591651701741741761761761761803.7.11.13.7.11.23.7.11.3牛頭板配電分析與功耗估算.....................................DC12VDC5VDC5VDC3.3V3.7.123.7.133.7.14牛頭PCB按鍵板設(shè)計...........................................................液晶屏的選型與應(yīng)用...................................................3.8對講系統(tǒng)電氣設(shè)計..........................................................3.8.13.8.23.9電對講系統(tǒng)設(shè)計需求......................................................對講系統(tǒng)設(shè)計概要......................................................GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/003.7.10急停電路設(shè)計.........................................................1581591591651701741741761761761761803.7.11.13.7.11.23.7.11.3牛頭板配電分析與功耗估算.....................................DC12VDC5VDC5VDC3.3V3.7.123.7.133.7.14牛頭PCB按鍵板設(shè)計...........................................................液晶屏的選型與應(yīng)用...................................................3.8對講系統(tǒng)電氣設(shè)計..........................................................3.8.13.8.23.9電對講系統(tǒng)設(shè)計需求......................................................對講系統(tǒng)設(shè)計概要......................................................電氣設(shè)計..........................................................4.程序部分....................................................................1801801801801831841841861871871871871871881894.14.1.14.1.2運行環(huán)境..............................................................結(jié)構(gòu)：............................................................4.1.3功能需求與程序的..................................................4.2PC4.2.14.2.24.2.34.2.45.儀器開發(fā)語言..............................................................開發(fā)工具..............................................................結(jié)構(gòu)功能..............................................................運行環(huán)境..................................................................................................................................6.采購....................................................................1911917.開發(fā)難點....................................................................8.其他........................................................................192IVGRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/001.1.1GDUGDU系統(tǒng)架構(gòu)由電，射線系統(tǒng)，系統(tǒng)，系統(tǒng)，影像系統(tǒng)組成。1.2GDU1.2.1：負責(zé)各個系統(tǒng)供電，開關(guān)機，滿足電壓與功率要求。確性與一致性要求。1.2.3系統(tǒng)：負責(zé)機架擺位，射線源組件與探測器組件支撐與配合 ，滿足不同要求。1.2.4之間相互通訊與協(xié)調(diào)，實現(xiàn)射線系統(tǒng)，系統(tǒng)的控制與參數(shù)顯示功能，開關(guān)機與急停功能。1.2.5影像系統(tǒng)：負責(zé)射線轉(zhuǎn)換，圖像交互與使用相關(guān)功能。1.3GDU第1頁192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/001.1.1GDUGDU系統(tǒng)架構(gòu)由電，射線系統(tǒng)，系統(tǒng)，系統(tǒng)，影像系統(tǒng)組成。1.2GDU1.2.1：負責(zé)各個系統(tǒng)供電，開關(guān)機，滿足電壓與功率要求。確性與一致性要求。1.2.3系統(tǒng)：負責(zé)機架擺位，射線源組件與探測器組件支撐與配合 ，滿足不同要求。1.2.4之間相互通訊與協(xié)調(diào)，實現(xiàn)射線系統(tǒng)，系統(tǒng)的控制與參數(shù)顯示功能，開關(guān)機與急停功能。1.2.5影像系統(tǒng)：負責(zé)射線轉(zhuǎn)換，圖像交互與使用相關(guān)功能。1.3GDU第1頁192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/002.2.1設(shè)計需求2.1.2人性化設(shè)計；2.1.3外形美觀。2.2需求分析探測器和射線發(fā)生器的 范圍需充分考慮站立位人的身高，臥躺位床的高度；2.2.5機器對環(huán)境和影響。 噪聲，速度等；2.3機械功能UGRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/002.2.1設(shè)計需求2.1.2人性化設(shè)計；2.1.3外形美觀。2.2需求分析探測器和射線發(fā)生器的 范圍需充分考慮站立位人的身高，臥躺位床的高度；2.2.5機器對環(huán)境和影響。 噪聲，速度等；2.3機械功能UUU射線源組件手動旋轉(zhuǎn)第2頁共192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00低噪音U臂和射線發(fā)生器的可電動濾線柵可插拔探測器手動旋轉(zhuǎn)部件位移檢測，極限位檢測，以及機械限位2.4主要機械參數(shù)：450-1680mm（焦點至地面距離）：-30°-120°45°-45°：-90°-90°：1000-1800mm射線源組件和探測器的手動旋轉(zhuǎn)制動力矩不小于40Nm65dB外形（長寬高200*1800*2200mm2.5實現(xiàn)方案U臂本體立柱采用定制鋁型材，上有導(dǎo)槽，滑車通過導(dǎo)槽在立柱上做升降。滑車由U，U傳感器，走線等。bucky安裝于U形支臂一端，中間通過一支撐臂鏈接，支撐臂通過手動卡GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00低噪音U臂和射線發(fā)生器的可電動濾線柵可插拔探測器手動旋轉(zhuǎn)部件位移檢測，極限位檢測，以及機械限位2.4主要機械參數(shù)：450-1680mm（焦點至地面距離）：-30°-120°45°-45°：-90°-90°：1000-1800mm射線源組件和探測器的手動旋轉(zhuǎn)制動力矩不小于40Nm65dB外形（長寬高200*1800*2200mm2.5實現(xiàn)方案U臂本體立柱采用定制鋁型材，上有導(dǎo)槽，滑車通過導(dǎo)槽在立柱上做升降?；囉蒛，U傳感器，走線等。bucky安裝于U形支臂一端，中間通過一支撐臂鏈接，支撐臂通過手動卡扣機構(gòu)，實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)和定位。射線發(fā)生器包含球管，束光器，牛頭，支撐座等附件安裝U形支臂的另一端。2.5.1主機架的概要設(shè)計說明2.5.1.1U結(jié)構(gòu)簡圖見下圖，承重鏈條兩端分別固定在滑車上，承重鏈條的上部由6205軸承支撐，機的輸出軸兩端的鏈輪配對。電機驅(qū)動 機輸旋轉(zhuǎn)帶動滑車上下第3頁共192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/0012A-1.2.5.1.2滾動軸承的基本額定動載荷、軸承載荷和基本額定有如：式中： L：基本額定 轉(zhuǎn)）P：當(dāng)量動載荷（N）C：基本額定動載荷（N）軸承轉(zhuǎn)速恒定時，其疲勞用時間表示比較方便，軸承的節(jié)本額定Lh(h)、第4頁共192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/0012A-1.2.5.1.2滾動軸承的基本額定動載荷、軸承載荷和基本額定有如：式中： L：基本額定 轉(zhuǎn)）P：當(dāng)量動載荷（N）C：基本額定動載荷（N）軸承轉(zhuǎn)速恒定時，其疲勞用時間表示比較方便，軸承的節(jié)本額定Lh(h)、第4頁共192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00轉(zhuǎn)速n(rpm)、疲勞fn：基本額定，疲勞系數(shù)，速度系數(shù)當(dāng)量動載荷的計算公式為:P——當(dāng)量動載荷，N——徑向載荷，N——軸向載荷，NX——徑向動載荷系數(shù)Y——軸向動載荷系數(shù)本設(shè)計中6205軸承徑向載荷Nn=60r/min，據(jù)安裝 初步選定6205，N，N,,，,，,,,。當(dāng)量動載荷速度系數(shù)疲勞系數(shù)第5頁共192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00轉(zhuǎn)速n(rpm)、疲勞fn：基本額定，疲勞系數(shù)，速度系數(shù)當(dāng)量動載荷的計算公式為:P——當(dāng)量動載荷，N——徑向載荷，N——軸向載荷，NX——徑向動載荷系數(shù)Y——軸向動載荷系數(shù)本設(shè)計中6205軸承徑向載荷Nn=60r/min，據(jù)安裝 初步選定6205，N，N,,，,，,,,。當(dāng)量動載荷速度系數(shù)疲勞系數(shù)第5頁共192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00額定可達106年，足以滿足要求。2.5.1.3鏈條設(shè)計計算說明滾子鏈的磨損可按下式計算：式中：T——磨損使用，h；——鏈條節(jié)數(shù)，節(jié)；——鏈條速度，m/s；——小鏈輪齒數(shù)；i——傳動比；1p——鏈條節(jié)距，mm；——需用磨損伸長率，3%；——滾子鏈銷軸直徑，mm；——磨損系數(shù)；——節(jié)距系數(shù)；——齒數(shù)-速度系數(shù)；——鉸鏈的壓強，MPa；鉸鏈的壓強按下式計算：第6頁共192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00額定可達106年，足以滿足要求。2.5.1.3鏈條設(shè)計計算說明滾子鏈的磨損可按下式計算：式中：T——磨損使用，h；——鏈條節(jié)數(shù)，節(jié)；——鏈條速度，m/s；——小鏈輪齒數(shù)；i——傳動比；1p——鏈條節(jié)距，mm；——需用磨損伸長率，3%；——滾子鏈銷軸直徑，mm；——磨損系數(shù)；——節(jié)距系數(shù)；——齒數(shù)-速度系數(shù)；——鉸鏈的壓強，MPa；鉸鏈的壓強按下式計算：第6頁共192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00式中：——工況系數(shù)；N——離心力引起的拉力，N，,q——鏈條質(zhì)量，kg/m,v——鏈條速度，m/s;——懸垂拉力，N，——系數(shù)，查設(shè)計手冊；a——鏈傳動中心距，mm；；A——鉸鏈承壓面積，mm2，，為內(nèi)外寬；滑動，按照正常鏈輪進行驗算。有Lp=126，小鏈輪齒數(shù)=17，傳動比i=1，鏈條節(jié)距P=15.875mm,滾子鏈銷軸直徑 =5.09mm，內(nèi)外寬=13.84mm，N,，N，v=1m/s,q=1kg/m,,a=2000.離心力引起的拉力;懸垂拉力N;鉸鏈的壓強Mpa第7頁共192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00式中：——工況系數(shù)；N——離心力引起的拉力，N，,q——鏈條質(zhì)量，kg/m,v——鏈條速度，m/s;——懸垂拉力，N，——系數(shù)，查設(shè)計手冊；a——鏈傳動中心距，mm；；A——鉸鏈承壓面積，mm2，，為內(nèi)外寬；滑動，按照正常鏈輪進行驗算。有Lp=126，小鏈輪齒數(shù)=17，傳動比i=1，鏈條節(jié)距P=15.875mm,滾子鏈銷軸直徑 =5.09mm，內(nèi)外寬=13.84mm，N,，N，v=1m/s,q=1kg/m,,a=2000.離心力引起的拉力;懸垂拉力N;鉸鏈的壓強Mpa第7頁共192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00按標準潤滑方式查圖表，3.0；10A鏈條的節(jié)距為15.875，故；第8頁共192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00按標準潤滑方式查圖表，3.0；10A鏈條的節(jié)距為15.875，故；第8頁共192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00，有；磨損滿足d=52mm12Ap=19.05mGRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00，有；磨損滿足d=52mm12Ap=19.05md1=11.91mm第9頁共192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/002.5.1.4z：sin(180/z)=p/d，計算取整后，z=17。damax=d+1.25p-d1=52+1.25*19.05-11.91=63.9mmdamin=d+p+1.6*p/z-d1=52+19.05+1.6*19.05/17-11.91=60.9mmda=62mm.df=d-d1=52-11.91=40.09mm鏈輪組與 機鏈輪取速比為1，即鏈輪組鏈輪和機鏈輪同樣大小電機和機設(shè)計計算v=0.1m/sd=52mm，機械傳動效率選0.8Tl=mgd/2=180*9.8*0.052/2=45.86Nm電機功率P=mgv/0.8=180*9.8*0.1/0.8=220.5W，考慮啟動度，在此電機的功率的Pe=370W，ne=920r/min，0.68，8.6kg。w=2v/d=0.2/0.052=37r/min機的i=ne/w=25.2.5.1.5UGRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/002.5.1.4z：sin(180/z)=p/d，計算取整后，z=17。damax=d+1.25p-d1=52+1.25*19.05-11.91=63.9mmdamin=d+p+1.6*p/z-d1=52+19.05+1.6*19.05/17-11.91=60.9mmda=62mm.df=d-d1=52-11.91=40.09mm鏈輪組與 機鏈輪取速比為1，即鏈輪組鏈輪和機鏈輪同樣大小電機和機設(shè)計計算v=0.1m/sd=52mm，機械傳動效率選0.8Tl=mgd/2=180*9.8*0.052/2=45.86Nm電機功率P=mgv/0.8=180*9.8*0.1/0.8=220.5W，考慮啟動度，在此電機的功率的Pe=370W，ne=920r/min，0.68，8.6kg。w=2v/d=0.2/0.052=37r/min機的i=ne/w=25.2.5.1.5UU臂旋轉(zhuǎn)中心置于中間位置，既利于實現(xiàn)，又利于整機的外觀。U臂旋轉(zhuǎn)中心位于中間，則整個U臂的轉(zhuǎn)矩大為降低，對整機的結(jié)構(gòu)強度，電機的功率和扭矩要求降低不少，有利用節(jié)省成本。同時整個結(jié)構(gòu)符合正常人的視覺審美要求。U臂兩側(cè)分別掛載有探測器組件和X射線發(fā)生裝置，探測器組件固定于U臂的左側(cè)，在其固定支臂的軸向可以旋轉(zhuǎn)以適應(yīng)不同的拍攝；XU發(fā)生裝置的重量不等，并且X射線發(fā)生裝置可以做直線相對于旋轉(zhuǎn)中心的轉(zhuǎn)矩。因此U臂的旋轉(zhuǎn)采用蝸輪蝸桿的傳動方式。利用蝸桿傳動的自鎖特性，實現(xiàn)U比的有效，平穩(wěn)的運轉(zhuǎn)。U臂旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)總體如下：立柱滑車上固定大渦輪，蝸桿固定于U臂的安裝板，輪齒側(cè)與192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00渦輪蝸桿傳動特點：傳動平穩(wěn)，傳動比大，自鎖性，效率較低，成本高。i=15～50，1000；當(dāng)蝸桿的導(dǎo)小于輪效率 帶自鎖時，效率不大于0.5。蝸桿傳動中的蝸桿表面硬度比蝸輪高，蝸桿的接觸強度、彎曲強度都比蝸輪高；而蝸輪齒的根部是圓環(huán)面，彎曲強度也高、很少折斷。蝸桿傳動的主要失效形式有膠合、疲勞點蝕和磨損。由于蝸桿傳動在齒面間有較大的滑動速度，發(fā)熱量大，若散熱不及時，油溫升高、粘度下降，油膜破裂，更易發(fā)生膠合。開式傳動中，蝸輪輪齒磨損嚴重，所以蝸桿傳動中，要考慮潤滑與散熱問題。蝸桿軸細長，彎曲變形大，會使嚙合區(qū)接觸不良。需要考慮其剛度問題。（1）（2）計算蝸桿傳動熱平衡，限制工作3必要時驗算蝸桿軸的剛度。較理想的蝸桿副材料是：青銅蝸輪齒圈匹配淬硬磨削的鋼制蝸桿。1）蝸桿材料（20Cr、20CrMnTi）經(jīng)滲碳后，表面淬火56～62HRC，45GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00渦輪蝸桿傳動特點：傳動平穩(wěn)，傳動比大，自鎖性，效率較低，成本高。i=15～50，1000；當(dāng)蝸桿的導(dǎo)小于輪效率 帶自鎖時，效率不大于0.5。蝸桿傳動中的蝸桿表面硬度比蝸輪高，蝸桿的接觸強度、彎曲強度都比蝸輪高；而蝸輪齒的根部是圓環(huán)面，彎曲強度也高、很少折斷。蝸桿傳動的主要失效形式有膠合、疲勞點蝕和磨損。由于蝸桿傳動在齒面間有較大的滑動速度，發(fā)熱量大，若散熱不及時，油溫升高、粘度下降，油膜破裂，更易發(fā)生膠合。開式傳動中，蝸輪輪齒磨損嚴重，所以蝸桿傳動中，要考慮潤滑與散熱問題。蝸桿軸細長，彎曲變形大，會使嚙合區(qū)接觸不良。需要考慮其剛度問題。（1）（2）計算蝸桿傳動熱平衡，限制工作3必要時驗算蝸桿軸的剛度。較理想的蝸桿副材料是：青銅蝸輪齒圈匹配淬硬磨削的鋼制蝸桿。1）蝸桿材料（20Cr、20CrMnTi）經(jīng)滲碳后，表面淬火56～62HRC，4540Cr、35SiMn45～55HRC，再磨削。對45、40（21～230HBS2）蝸輪材料（ZCuSnl0PlZCuSn6Zn6Pb3（ZCuAl10F）及灰鑄鐵HTl50、HT200等。錫青銅的抗膠合、減摩及耐磨性能最好，但價格較高，常用于vs≥3m/s性能不如錫青銅，用于vs≤6m/s的傳動；灰鑄鐵用于vs≤2m／s的不重要場合。渦輪蝸桿正確嚙合條件，蝸桿軸平面上的軸面模數(shù)mx1等于蝸輪的端面模數(shù)mt2；蝸桿軸角x1等于蝸輪的端面角t2；蝸桿導(dǎo)平面上的軸面γβ，且旋向相同，即192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00γ=β2.5.1.71）z1z2蝸桿頭數(shù)z1 取1、2、4。頭數(shù)z1增大，可以提高傳動效率，但蝸輪齒數(shù)z2=28~80z2<28z2過大，蝸輪的直徑d2增大，與之相應(yīng)的蝸桿長度增加、剛度降低，從而影響嚙合的精度。2）傳動比n1 z2i （14-2）n2 z13）蝸桿分度圓直徑d1和蝸桿直徑系數(shù)q蝸輪時，用的是與蝸桿具有相同的滾刀，因此不同的蝸輪，就需要不同的滾刀。為限制滾刀的數(shù)量，并使?jié)L刀標準化，對每一標準模數(shù)，規(guī)定了一定數(shù)量的蝸桿分度圓直徑d1GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00γ=β2.5.1.71）z1z2蝸桿頭數(shù)z1 取1、2、4。頭數(shù)z1增大，可以提高傳動效率，但蝸輪齒數(shù)z2=28~80z2<28z2過大，蝸輪的直徑d2增大，與之相應(yīng)的蝸桿長度增加、剛度降低，從而影響嚙合的精度。2）傳動比n1 z2i （14-2）n2 z13）蝸桿分度圓直徑d1和蝸桿直徑系數(shù)q蝸輪時，用的是與蝸桿具有相同的滾刀，因此不同的蝸輪，就需要不同的滾刀。為限制滾刀的數(shù)量，并使?jié)L刀標準化，對每一標準模數(shù)，規(guī)定了一定數(shù)量的蝸桿分度圓直徑d1。蝸桿分度圓直徑與模數(shù)的比值稱為蝸桿直徑系數(shù)，用表示，即qd1（14-3）m模數(shù)一定時，q值增大則蝸桿的直徑d1增大、剛度提高。因此，為保證蝸桿有足夠的剛度，小模數(shù)蝸桿的q值較大。4）蝸桿導(dǎo)γLz1πmz1mz1tan（14-4）πd1 πd1 d1 q式中L—螺旋線的導(dǎo)程，L=z1px1=z1πm，其中px1為軸向齒距通常螺旋線的導(dǎo)γ=3.5°～27°，導(dǎo)現(xiàn)自鎖，升角大時傳動效率高，但蝸桿難度大。對于鋼制的蝸桿，與青銅或鑄鐵制的蝸輪配對，其蝸輪齒面接觸強度設(shè)計公式為：2500qm3KT2（14-6）mm3z2 H192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00式中，K為載荷系數(shù)，引入是為了考慮工作時載荷性質(zhì)、載荷沿齒向分布情況以及動載取K=1.1~1.3；T2（Nmm）為蝸輪上的轉(zhuǎn)矩；z2為蝸輪齒數(shù)荷影響，［σH］為蝸輪接觸應(yīng)力，可查表獲得。錫青銅蝸輪的接觸應(yīng)力［σH］MPa鋁鐵青銅及鑄鐵蝸輪的接觸應(yīng)力［σH］MPa2.5.1.81）蝸桿傳動時的滑動速度蝸桿和蝸輪嚙合時，齒面間有較大的相對滑動，相對滑動速度的大小對齒面的潤滑情況、齒面失效形式及傳動效率有很大影響。相對滑動速度愈大，齒面間愈容易形成油膜，則齒面間摩擦系數(shù)愈小，當(dāng)量摩擦角也愈小；但另一方面，由于嚙合處的相對滑動，加劇了接觸面的磨損，因而用恰當(dāng)?shù)奈佪單仐U的配對材料，并注意蝸桿傳動的潤滑條件?；瑒铀俣扔嬎愎綖棣衐1n1601000cosvm/s（14-7）s式中：γ為普通圓柱蝸桿分度圓上的導(dǎo)n1（r/min）為蝸桿轉(zhuǎn)速d1為普通圓柱蝸桿分度圓上的直徑2）蝸桿傳動的效率閉式蝸桿傳動的功率損失：嚙合摩擦損失、軸承摩擦損失和潤滑油被攪動的油阻192蝸輪材料蝸桿材料vs/(m/s)0.5123468ZCuAl10Fe3淬火鋼250230210HT150HT200滲碳鋼13011590－－－－HT150GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00式中，K為載荷系數(shù)，引入是為了考慮工作時載荷性質(zhì)、載荷沿齒向分布情況以及動載取K=1.1~1.3；T2（Nmm）為蝸輪上的轉(zhuǎn)矩；z2為蝸輪齒數(shù)荷影響，［σH］為蝸輪接觸應(yīng)力，可查表獲得。錫青銅蝸輪的接觸應(yīng)力［σH］MPa鋁鐵青銅及鑄鐵蝸輪的接觸應(yīng)力［σH］MPa2.5.1.81）蝸桿傳動時的滑動速度蝸桿和蝸輪嚙合時，齒面間有較大的相對滑動，相對滑動速度的大小對齒面的潤滑情況、齒面失效形式及傳動效率有很大影響。相對滑動速度愈大，齒面間愈容易形成油膜，則齒面間摩擦系數(shù)愈小，當(dāng)量摩擦角也愈小；但另一方面，由于嚙合處的相對滑動，加劇了接觸面的磨損，因而用恰當(dāng)?shù)奈佪單仐U的配對材料，并注意蝸桿傳動的潤滑條件?；瑒铀俣扔嬎愎綖棣衐1n1601000cosvm/s（14-7）s式中：γ為普通圓柱蝸桿分度圓上的導(dǎo)n1（r/min）為蝸桿轉(zhuǎn)速d1為普通圓柱蝸桿分度圓上的直徑2）蝸桿傳動的效率閉式蝸桿傳動的功率損失：嚙合摩擦損失、軸承摩擦損失和潤滑油被攪動的油阻192蝸輪材料蝸桿材料vs/(m/s)0.5123468ZCuAl10Fe3淬火鋼250230210HT150HT200滲碳鋼13011590－－－－HT150調(diào)質(zhì)鋼1109070－－－－蝸輪材料鑄造適用的滑動速度vs/(m/s)蝸桿齒面硬度≤350HBS>45HRCZCuSn10P1砂型≤12180200≤25200220ZCuSn6Zn6Pb3砂型≤10110125≤12135150GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00損失。因此總效率為嚙合效率η1、軸承效率η2、油的攪動和飛濺損耗效率η3的乘積，其中嚙合效率η1是主要的?？傂蕿棣?η1η2η3（14-8）當(dāng)蝸桿主動時，嚙合效率η1為: tan tan1v式中：γ為普通圓柱蝸桿分度圓上的導(dǎo)。ρv為當(dāng)量摩擦角，可按蝸桿傳動的材料及滑動速度查表14-5得出。由于軸承效率η2η3不大取η2η3=0.95～0.96，在開始設(shè)計時，為了近似地求出蝸輪軸上的轉(zhuǎn)矩T2，則總效率η常按以下數(shù)值估取：當(dāng)蝸桿齒數(shù)z1=1時，總效率估取η=0.7；當(dāng)蝸桿齒數(shù)z1=2時，總效率估取η=0.8；當(dāng)蝸桿齒數(shù)z1=4時，總效率估取ηGRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00損失。因此總效率為嚙合效率η1、軸承效率η2、油的攪動和飛濺損耗效率η3的乘積，其中嚙合效率η1是主要的。總效率為η=η1η2η3（14-8）當(dāng)蝸桿主動時，嚙合效率η1為: tan tan1v式中：γ為普通圓柱蝸桿分度圓上的導(dǎo)。ρv為當(dāng)量摩擦角，可按蝸桿傳動的材料及滑動速度查表14-5得出。由于軸承效率η2η3不大取η2η3=0.95～0.96，在開始設(shè)計時，為了近似地求出蝸輪軸上的轉(zhuǎn)矩T2，則總效率η常按以下數(shù)值估?。寒?dāng)蝸桿齒數(shù)z1=1時，總效率估取η=0.7；當(dāng)蝸桿齒數(shù)z1=2時，總效率估取η=0.8；當(dāng)蝸桿齒數(shù)z1=4時，總效率估取η=0.9；當(dāng)量摩擦系數(shù)fv當(dāng)量摩擦角ρv3）蝸桿傳動的熱平衡計算進行熱平衡計算，以便在油的工作溫度超過值時，采取有效的散熱。由摩擦損耗的功率變?yōu)闊崮?，借助箱體外壁散熱，當(dāng)發(fā)熱速度與散熱速度相等時，就達到了熱平衡。通過熱平衡方程，可求出達到熱平衡時，潤滑油的溫度。該溫度限制℃，最高不超過80℃。192蝸輪材料錫青銅無錫青銅蝸桿齒面硬度＞45HRC≤350HBS＞45HRCvs/(m/s)fvρvfvρvfvρv1.000.0452°35′0.0553°09′0.074°00′2.000.0352°00′0.0452°35′0.0553°09′3.000.0281°36′0.0352°00′0.0452°35′4.000.0241°22′0.0311°47′0.042°17′5.000.0221°16′0.0291°40′0.0352°00′8.000.0181°02′0.0261°29′0.031°43′GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00熱平衡方程為：10011tt1t0為蝸桿傳遞的功率；η為傳動總效率；A為散熱面積，可按長方體表面積估算，但需除去不和空氣接觸的面積，凸緣和散熱50％計算。t0為周圍空氣溫度，常 況下可取GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00熱平衡方程為：10011tt1t0為蝸桿傳遞的功率；η為傳動總效率；A為散熱面積，可按長方體表面積估算，但需除去不和空氣接觸的面積，凸緣和散熱50％計算。t0為周圍空氣溫度，常 況下可取20℃。t1為潤滑油的工作溫度，60~70℃，最高不超過80℃。αt為箱體表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，其數(shù)值表示面積、時間、溫差1℃所能散發(fā)的熱量，=10~17W/m2℃根據(jù)箱體周圍的通風(fēng)條件αt通風(fēng)條件好時取大值。由熱平衡方程得出潤滑油的工作溫度t1為：1000P1(1)tt（14-9）1A0t也可以由熱平衡方程得出該傳動裝置所必需的最小散熱面積Amin：A1001)1t(t1t0)Amin80℃制散熱措施。2.5.1.9XX射線發(fā)生裝置的移動。支座的移動采用鏈條傳動，支座固定在U臂正面直線導(dǎo)軌。從動鏈輪側(cè)安裝有電位器，檢測x射線發(fā)生裝置的位移。鏈條和鏈輪的計算可參考U臂升降系統(tǒng)鏈條和鏈輪的計算說明。HGL30HA192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00當(dāng)直線導(dǎo)軌用于慢速考慮不同的安全系數(shù)。尤其是當(dāng)滑軌受到?jīng)_擊性負荷時，需要選用較大的安全系數(shù)。1-33-5。C0M0MffPf：靜安全系數(shù)C0GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00當(dāng)直線導(dǎo)軌用于慢速考慮不同的安全系數(shù)。尤其是當(dāng)滑軌受到?jīng)_擊性負荷時，需要選用較大的安全系數(shù)。1-33-5。C0M0MffPf：靜安全系數(shù)C0：基本靜額定負荷M0：容許靜力矩（kN.m)P：工作負荷（kN）M：靜力矩負荷（kN.m)直線導(dǎo)軌的192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00工作負荷推算出使用。不考慮環(huán)境因素的影響，計算如下C3LP50km L：額定C：基本動額定負荷P：工作負荷會隨而有所變化。f fC3Lh t 50kmfwGRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00工作負荷推算出使用。不考慮環(huán)境因素的影響，計算如下C3LP50km L：額定C：基本動額定負荷P：工作負荷會隨而有所變化。f fC3Lh t 50kmfwPcL：fh：硬度系數(shù)C：基本動額定負荷ft：溫度系數(shù)fw：負荷系數(shù)硬度系數(shù)參見下圖表100oC時直線導(dǎo)軌的額定負荷及使用192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00驗依負荷狀況及使用速度，建議將計算負荷值再乘以對應(yīng)的負荷系數(shù)。負荷系數(shù)見下表：依使用及頻率將距離換算成時間。C350103 L103PLhV60 V60hreeLh：時間（hr）L：（km）Ve：運行速率（m/min）CP：負荷比2.5.2探測器主要平板探測器，AEC，濾線柵等。探測器罩殼大小由平板探測器決定，探AEC有出入。AECGRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00驗依負荷狀況及使用速度，建議將計算負荷值再乘以對應(yīng)的負荷系數(shù)。負荷系數(shù)見下表：依使用及頻率將距離換算成時間。C350103 L103PLhV60 V60hreeLh：時間（hr）L：（km）Ve：運行速率（m/min）CP：負荷比2.5.2探測器主要平板探測器，AEC，濾線柵等。探測器罩殼大小由平板探測器決定，探AEC有出入。AEC一可拆卸結(jié)構(gòu)。探測器固定在底板上，底板直接與U形臂上探測器支臂固定，根據(jù)厚度最大的廠家的平板設(shè)計探測器的安裝空間，必要的時候，提供安裝支架用以安裝不同品牌的探測器。AEC和濾線柵安裝在支撐塊，支撐塊上固定AEC安裝的帶有導(dǎo)向槽鋁塊，AEC通過導(dǎo)向槽，鋁軸心位于同一直線，三者空間位置也是確定的，即AEC在平板探測器上，濾線柵在AEC上，有下圖。192負荷狀況使用速度fw無沖擊力且平滑V15m/min1-1.2微小沖擊力15m/minV60m/min1.2-1.5普通負荷力60m/minV120m/min1.5-2.0受沖擊力及振動V120m/min2.0-3.5GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00罩殼上有濾線柵的出采用鋁制外，其余三面采用自潤滑性和強度都較 POM制作，既能提供濾線柵的支撐和保本低且耐用起到定位的作用。2.5.3XXX。兩者均為外部采購件，無自行設(shè)計零部件。X射線球通過一個轉(zhuǎn)接環(huán)連接和固定。盒概要設(shè)計說明鑒于前期批量較小，口個數(shù)和指示燈的個數(shù)由功能決定，考慮操作的便捷性。X射線開關(guān)也放置在操作。2.5.4，視覺美觀。整個塑殼采用ABS開模，然后噴漆制作，表面質(zhì)量較好。和功能192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00罩殼上有濾線柵的出采用鋁制外，其余三面采用自潤滑性和強度都較 POM制作，既能提供濾線柵的支撐和保本低且耐用起到定位的作用。2.5.3XXX。兩者均為外部采購件，無自行設(shè)計零部件。X射線球通過一個轉(zhuǎn)接環(huán)連接和固定。盒概要設(shè)計說明鑒于前期批量較小，口個數(shù)和指示燈的個數(shù)由功能決定，考慮操作的便捷性。X射線開關(guān)也放置在操作。2.5.4，視覺美觀。整個塑殼采用ABS開模，然后噴漆制作，表面質(zhì)量較好。和功能192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00大拇指剛好可以操作這些按鈕。3mm塑殼和底板的漆面保持一致，把手漆面采用亮銀色金屬漆，表面帶釉質(zhì)感。33.1電氣部分的功能和組成X和傳輸及示。GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00大拇指剛好可以操作這些按鈕。3mm塑殼和底板的漆面保持一致，把手漆面采用亮銀色金屬漆，表面帶釉質(zhì)感。33.1電氣部分的功能和組成X和傳輸及示。192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00注解：Motionsystem系統(tǒng)Taucontrolbox牛頭 盒Remotecontrolbox盒ImagingsystemHighVoltagegenerator高壓發(fā)生器RaysourceAssembly射線源組件Intercomsystem由上圖可見電氣部分主要動 系統(tǒng)、牛頭盒、對講系統(tǒng)與輔助個部分的電。高壓發(fā)生裝置是為X的等死變壓器。射線源組件主要由X射線管與束光器組成。X射線管主要完成將能量轉(zhuǎn)化為X射線的裝射范圍。盒是一種輔助的裝置，它連接高壓發(fā)生器與PC和牛頭盒起到中轉(zhuǎn)的作用，盒還集成了的 可以通過盒的室內(nèi)的機器的。同時盒連接按鈕射線的預(yù)備、，顯示射線的狀態(tài)。影像系統(tǒng)完成圖像的理系統(tǒng)。要注意的是影響的X系統(tǒng)。系統(tǒng)還包含動超程保護機器和的安全。牛頭盒是人機交互的重要組成部分，和射線計量的調(diào)節(jié)的輸入。同時該部分配備的液晶顯示屏也可以顯示運功狀態(tài)，計量機器相關(guān)。對講系統(tǒng)是一種輔助裝置，方便內(nèi)外醫(yī)生與患者的時時。電量供給中樞。3.2高壓發(fā)生裝置電氣設(shè)計3.2.1192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00注解：Motionsystem系統(tǒng)Taucontrolbox牛頭 盒Remotecontrolbox盒ImagingsystemHighVoltagegenerator高壓發(fā)生器RaysourceAssembly射線源組件Intercomsystem由上圖可見電氣部分主要動 系統(tǒng)、牛頭盒、對講系統(tǒng)與輔助個部分的電。高壓發(fā)生裝置是為X的等死變壓器。射線源組件主要由X射線管與束光器組成。X射線管主要完成將能量轉(zhuǎn)化為X射線的裝射范圍。盒是一種輔助的裝置，它連接高壓發(fā)生器與PC和牛頭盒起到中轉(zhuǎn)的作用，盒還集成了的 可以通過盒的室內(nèi)的機器的。同時盒連接按鈕射線的預(yù)備、，顯示射線的狀態(tài)。影像系統(tǒng)完成圖像的理系統(tǒng)。要注意的是影響的X系統(tǒng)。系統(tǒng)還包含動超程保護機器和的安全。牛頭盒是人機交互的重要組成部分，和射線計量的調(diào)節(jié)的輸入。同時該部分配備的液晶顯示屏也可以顯示運功狀態(tài)，計量機器相關(guān)。對講系統(tǒng)是一種輔助裝置，方便內(nèi)外醫(yī)生與患者的時時。電量供給中樞。3.2高壓發(fā)生裝置電氣設(shè)計3.2.1192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/003.2.2高壓發(fā)生器選型與應(yīng)用192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/003.2.2高壓發(fā)生器選型與應(yīng)用192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/003.3射線源組件電氣設(shè)計192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/003.3射線源組件電氣設(shè)計192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/003.4盒電氣設(shè)計3.4.1盒的功能結(jié)構(gòu)盒電氣原理圖和主要由板和與其相連的手開關(guān)組成。對外盒與高壓發(fā)生192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/003.4盒電氣設(shè)計3.4.1盒的功能結(jié)構(gòu)盒電氣原理圖和主要由板和與其相連的手開關(guān)組成。對外盒與高壓發(fā)生192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00器、牛頭盒、PC工作站相連。與高壓發(fā)生接口高壓發(fā)生器供給盒的DC12V盒之間的的通信串口以及和高壓發(fā)生器用的兩檔手開關(guān)信號。盒與牛頭盒之間的連接通信信號與急停信號。。3.4.2板的設(shè)計3.4.2.1功能模塊和主要由板和與其相連的手開關(guān)組成。對外盒與高壓發(fā)生器、牛頭盒、PC工作站相連。與高壓發(fā)生接口高壓發(fā)生器供給盒的DC12V盒之間的的通信串口以及和高壓發(fā)生器用的兩檔手開關(guān)信號盒與牛頭盒之間的連接通信信號與急停信號。進行。其次板需要一個掉電保持的數(shù)據(jù)由于只有DC12V的電源輸入，而不子器件需要不一個電源轉(zhuǎn)換模塊?？偸撬霭鍎澐譃閹讉€功能模塊，見下表3-.板功能模塊劃分192編號模塊數(shù)量功能1單片機最小模塊1主控 時序2RS2322①與觸控液晶屏通信②與 控板通信31與 上位機通信4模塊1儲存調(diào)試和 時時5按鍵模塊2接受按鍵板6模塊1發(fā)生器7電源模塊1給各個元器件供電GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00器、牛頭盒、PC工作站相連。與高壓發(fā)生接口高壓發(fā)生器供給盒的DC12V盒之間的的通信串口以及和高壓發(fā)生器用的兩檔手開關(guān)信號。盒與牛頭盒之間的連接通信信號與急停信號。。3.4.2板的設(shè)計3.4.2.1功能模塊和主要由板和與其相連的手開關(guān)組成。對外盒與高壓發(fā)生器、牛頭盒、PC工作站相連。與高壓發(fā)生接口高壓發(fā)生器供給盒的DC12V盒之間的的通信串口以及和高壓發(fā)生器用的兩檔手開關(guān)信號盒與牛頭盒之間的連接通信信號與急停信號。進行。其次板需要一個掉電保持的數(shù)據(jù)由于只有DC12V的電源輸入，而不子器件需要不一個電源轉(zhuǎn)換模塊?？偸撬霭鍎澐譃閹讉€功能模塊，見下表3-.板功能模塊劃分192編號模塊數(shù)量功能1單片機最小模塊1主控 時序2RS2322①與觸控液晶屏通信②與 控板通信31與 上位機通信4模塊1儲存調(diào)試和 時時5按鍵模塊2接受按鍵板6模塊1發(fā)生器7電源模塊1給各個元器件供電GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/003.4.2.2根據(jù)牛頭AVRPIC16MSP430STM321)所需的單片機資源統(tǒng)計在單片機選型之前我們首先要確定牛頭板的功能分析統(tǒng)計出所需的片上資源如下表板所需的單片機片上資源除此之外，單片機程序?qū)CU的程序器與數(shù)據(jù)板綜合和液晶屏的、板的通信協(xié)同、板的192接口功能資源備注IORE232CANIIC對外接口觸顯屏1盒通信1板通信112口片板內(nèi)接口器接口3131合計19211GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/003.4.2.2根據(jù)牛頭AVRPIC16MSP430STM321)所需的單片機資源統(tǒng)計在單片機選型之前我們首先要確定牛頭板的功能分析統(tǒng)計出所需的片上資源如下表板所需的單片機片上資源除此之外，單片機程序?qū)CU的程序器與數(shù)據(jù)板綜合和液晶屏的、板的通信協(xié)同、板的192接口功能資源備注IORE232CANIIC對外接口觸顯屏1盒通信1板通信112口片板內(nèi)接口器接口3131合計19211GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00流暢的運行，要求單片機：程序器容量>100K數(shù)據(jù)器容量>32k2)市場常見單片機運算能力對比為了測試性能我們分別用幾款單片機執(zhí)行同樣的浮點數(shù)運算語句通過調(diào)試PC指針計算其預(yù)算速度。C語言指令代碼如下：voidmain(void){floati,j;i=12.8;j=3.1415926;i=i*j;while(1);}進行比較實驗的單片機及相關(guān)數(shù)據(jù)如下（以下執(zhí)行時間均是指執(zhí)行i=i*j所用指令期。結(jié)果如下表3-.常用單片機性能測試一覽表192單片機系類所選用的型號編譯 環(huán)境所需指令周期數(shù)量備注AVRATMAGE16IARFORAVR5.30181MSP430MSP430F2132IARFORMSP230 5.10GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00流暢的運行，要求單片機：程序器容量>100K數(shù)據(jù)器容量>32k2)市場常見單片機運算能力對比為了測試性能我們分別用幾款單片機執(zhí)行同樣的浮點數(shù)運算語句通過調(diào)試PC指針計算其預(yù)算速度。C語言指令代碼如下：voidmain(void){floati,j;i=12.8;j=3.1415926;i=i*j;while(1);}進行比較實驗的單片機及相關(guān)數(shù)據(jù)如下（以下執(zhí)行時間均是指執(zhí)行i=i*j所用指令期。結(jié)果如下表3-.常用單片機性能測試一覽表192單片機系類所選用的型號編譯 環(huán)境所需指令周期數(shù)量備注AVRATMAGE16IARFORAVR5.30181MSP430MSP430F2132IARFORMSP230 5.10326STM32STM32F207Keil uVision538PIC16PIC16F877AMPLAB8.53+PICC9.70131451AT89C51Keil uVision2207GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00為了更直觀的對比將相關(guān)數(shù)據(jù)制作成圖表形式見下圖（指令周期）比較圖從結(jié)果可以看出，執(zhí)行效率最高、速度最快的當(dāng)屬smt32。stm32與另外4種單片機不是一個等級的。PIC，PICAVR2816MSP43051，51AVR.3)性價比對比ROM/flash容量，對的性價比進行對比。表3-8192單片機系類所選用的型號ROM/FLASH容量SRAM市場價格（元）備注AVRATMEGA16U2-AU16K2K8具有EEPROMATMEGA128A-AU128K4K18具有EEPROMATMEGA1280A-AU128KGRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00為了更直觀的對比將相關(guān)數(shù)據(jù)制作成圖表形式見下圖（指令周期）比較圖從結(jié)果可以看出，執(zhí)行效率最高、速度最快的當(dāng)屬smt32。stm32與另外4種單片機不是一個等級的。PIC，PICAVR2816MSP43051，51AVR.3)性價比對比ROM/flash容量，對的性價比進行對比。表3-8192單片機系類所選用的型號ROM/FLASH容量SRAM市場價格（元）備注AVRATMEGA16U2-AU16K2K8具有EEPROMATMEGA128A-AU128K4K18具有EEPROMATMEGA1280A-AU128K8K35具有EEPROMMSP430MSP430F21328K512B9低功耗MSP430F14960K2K20低功耗MSP430F2618116K8K50低功耗STM32STM32F103C8T664K20K9CANGRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00綜上所見：51單片適合容量較低適合應(yīng)用于簡單邏輯的場合，在低端上應(yīng)用比較有競爭力在大容量的領(lǐng)域性價比大打折扣。AVR單片各種容量的型號基本具備，而且自帶EEPROM對動態(tài)數(shù)據(jù)的掉電比較有利于省約電路，但是SRAM動態(tài)數(shù)據(jù)器較小不適合系統(tǒng)性的大型程序且價格不低。AVR。STM32CAN4。等編寫單然開發(fā)周期也會相應(yīng)的增加。這對項目的進程相當(dāng)不利。192STM32F107VBT6128K64K25CANSTM32F207VET6512K132K27CANPIC16計算性能不佳不做對比51AT89C514K128B2AT89C51ED264K2K20具有EEPROMGRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00綜上所見：51單片適合容量較低適合應(yīng)用于簡單邏輯的場合，在低端上應(yīng)用比較有競爭力在大容量的領(lǐng)域性價比大打折扣。AVR單片各種容量的型號基本具備，而且自帶EEPROM對動態(tài)數(shù)據(jù)的掉電比較有利于省約電路，但是SRAM動態(tài)數(shù)據(jù)器較小不適合系統(tǒng)性的大型程序且價格不低。AVR。STM32CAN4。等編寫單然開發(fā)周期也會相應(yīng)的增加。這對項目的進程相當(dāng)不利。192STM32F107VBT6128K64K25CANSTM32F207VET6512K132K27CANPIC16計算性能不佳不做對比51AT89C514K128B2AT89C51ED264K2K20具有EEPROMGRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00了微 發(fā)者(機廠家的函數(shù)固件庫對應(yīng)的C源代碼只是用了最基本的C編程的知識，所有代碼經(jīng)過嚴格測這里的最小系統(tǒng)是保證單片機運行所要包含的最基本電路。最小系統(tǒng)包含的單元電路有：1）電源接口：單片機電源供應(yīng)接口2）復(fù)位電路：單片機程序復(fù)位3）時鐘電路：提供程序運行節(jié)拍4）程序接口：調(diào)試程序5）指示電路：指示單片機運行狀態(tài)1）電源接口STM32F207VET6電源接口是給單片機提供合適電壓電流的最基本單元，是單片機能量的來源。GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00了微 發(fā)者(機廠家的函數(shù)固件庫對應(yīng)的C源代碼只是用了最基本的C編程的知識，所有代碼經(jīng)過嚴格測這里的最小系統(tǒng)是保證單片機運行所要包含的最基本電路。最小系統(tǒng)包含的單元電路有：1）電源接口：單片機電源供應(yīng)接口2）復(fù)位電路：單片機程序復(fù)位3）時鐘電路：提供程序運行節(jié)拍4）程序接口：調(diào)試程序5）指示電路：指示單片機運行狀態(tài)1）電源接口STM32F207VET6電源接口是給單片機提供合適電壓電流的最基本單元，是單片機能量的來源。STM32F207VET62.0~3.6V(VDD1.8VVDD關(guān)閉時，實時時鐘(RTC)VBAT供電。192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00注：VDDA和VSSA必須分別連接至VDDVSS。1）PCB的VDDA引腳給ADCVSSA的接地輸入若有VREFGRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00注：VDDA和VSSA必須分別連接至VDDVSS。1）PCB的VDDA引腳給ADCVSSA的接地輸入若有VREF–必須連到VSSA。為保證低電壓輸入時能得到更 精度，用戶可以連接一個的外VREF+2.4VVDDA。2)備用電池VDD關(guān)閉時仍能保持備份寄存器的內(nèi)容，VBAT引腳可以有選擇地連接到一個由電池或其它電源提供的備用電壓。VBAT引腳也給RTC單元供電，使得RTC在主數(shù)字電源(VDDVBAT(PDR)電路。如果應(yīng)用中沒有外部電池，VBATVDD。3)電壓調(diào)壓器192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00復(fù)位后調(diào)壓器始終開啟。根據(jù)應(yīng)用模式的不同，它也有三種不同的工作模式。1.8V1.2供電方案查閱手冊，如圖供電方案圖。進行電源的設(shè)計我們必須注意一下幾個重要點：ADC，VDD2.4V3.6VADC，VDD的范3.6Vb）VDDGRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00復(fù)位后調(diào)壓器始終開啟。根據(jù)應(yīng)用模式的不同，它也有三種不同的工作模式。1.8V1.2供電方案查閱手冊，如圖供電方案圖。進行電源的設(shè)計我們必須注意一下幾個重要點：ADC，VDD2.4V3.6VADC，VDD的范3.6Vb）VDD100nF和一個鉭(最小值10μF)VDD電源。c）VBAT引腳必須被連接到外部電池(1.8V<VBAT <3.6V)。如果沒有外部電池，這100nFVDD電源上。d）VDDA(10nF)。REF+VDDAVREF+上使用單獨的外部參考電10nF1μF。在所有情況下，VREF+192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00VDDA之間。根據(jù)（1）中所述要求，設(shè)計單片機電源接口部分原理圖如下圖3-14.單片機電源接口3-16:單片機電源接口原理圖三。單片機電源接口原理圖一單片機電源接口原理圖二GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00VDDA之間。根據(jù)（1）中所述要求，設(shè)計單片機電源接口部分原理圖如下圖3-14.單片機電源接口3-16:單片機電源接口原理圖三。單片機電源接口原理圖一單片機電源接口原理圖二同時并192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00作為外部。陶瓷好！兩種單片機電源接口原理圖三和一對的濾2）復(fù)位電路GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00作為外部。陶瓷好！兩種單片機電源接口原理圖三和一對的濾2）復(fù)位電路192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00PVDVDD電源 表GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00PVDVDD電源 表VDD是高于還是低于PVD的電該VDDPVD192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00（1）（2）（3）（4）（5）GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00（1）（2）（3）（4）（5）192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00迅速放電，時鐘電路RCGRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00迅速放電，時鐘電路RC。192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00時鐘，隨后可以選擇外部的、具失效 時鐘；當(dāng)檢測到外部時鐘失效時，它將被 ，系統(tǒng)將自動地切換到內(nèi)部的RC振蕩器。HSI、HSE、LSI、LSE、PLL，它們都是時鐘所提GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00時鐘，隨后可以選擇外部的、具失效 時鐘；當(dāng)檢測到外部時鐘失效時，它將被 ，系統(tǒng)將自動地切換到內(nèi)部的RC振蕩器。HSI、HSE、LSI、LSE、PLL，它們都是時鐘所提3-22。2）HSE是高速外部時鐘，可接石英/陶瓷諧振器，或者接外部時鐘源，頻率范圍為32kHz，可以用于驅(qū)動RC。4）LSE32.768kHzRTC，192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/005）PLLHSI/2、HSEHSE/2等。但是。HSE外部晶體/陶瓷諧振器GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/005）PLLHSI/2、HSEHSE/2等。但是。HSE外部晶體/陶瓷諧振器第47頁GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00外部高速時鐘原理圖設(shè)計如下圖3-28192性能 準確，GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00外部高速時鐘原理圖設(shè)計如下圖3-28192性能 準確，如果不對應(yīng)會，甚GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00。外部低速時鐘原理圖設(shè)計如下圖3-29時間減GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00。外部低速時鐘原理圖設(shè)計如下圖3-29時間減值作為負載電192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00192GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00程器是系統(tǒng) 用于GRYL·YF·QR·TS·08-A/00GDU·TS·08-A/00程器是系統(tǒng) 用