畢業(yè)論文__三坐標(biāo)銑床的數(shù)控化改造設(shè)計(jì)(文件)
【正文】 的啟動(dòng)和制動(dòng)特性都有直接的影響。 所涉及的三坐標(biāo)數(shù)控銑床 ，三個(gè)坐標(biāo)方向的移動(dòng)均由步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)，主軸電機(jī)采用交流電機(jī)，所有電機(jī)均由單片機(jī)進(jìn)行控制。普通機(jī)床已不能適應(yīng)這些需求。但這臺(tái)數(shù)控機(jī)床僅是一臺(tái)實(shí)驗(yàn)性的機(jī)床，但使用的電子元件是電子管。 1965 年國(guó)內(nèi)開(kāi)始研制晶體管數(shù)控系 統(tǒng)。 早起的數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)采用電子管，體積大、功耗高，只有在微處理機(jī)用于數(shù)控機(jī)床后，才真正是數(shù)控機(jī)床得到了普及?？?制介質(zhì)有多種形式，它隨著數(shù)控裝置的類型不同而不同，常用的有穿孔紙袋、穿孔卡、磁帶、磁盤(pán)等。 輸入裝置受控制介質(zhì)上的信息，經(jīng)過(guò)識(shí)別與譯碼之后，送到控制運(yùn)算器。它是數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括驅(qū)動(dòng)和執(zhí)行兩大部 分。目前數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)中，常用的位移執(zhí)行機(jī)構(gòu) 有功率步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電機(jī)和交流伺服電動(dòng)機(jī)，后兩者都帶有光電編碼器等位置測(cè)量元件。 本設(shè)計(jì)將完成以下幾個(gè)方面的工作： （ 1） 選芯片，盡量滿足一般工業(yè)控制要求，以增強(qiáng)其實(shí)用性。輔以 數(shù)模轉(zhuǎn)換 、 LED 顯示等電路，設(shè)計(jì)出功能膠圈、性能更優(yōu)的波形發(fā)生器，同時(shí)還可以擴(kuò)展波形發(fā)生器的功能，比如利用單片機(jī) AT89C51 和 8 位 D/A 轉(zhuǎn)換芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)。 設(shè)計(jì)原理簡(jiǎn)介 該信號(hào)發(fā)生器原理框圖如圖 21，總體原理為：利用 AT89C51單片機(jī)構(gòu)造低頻信號(hào)發(fā)生器，可產(chǎn)生正弦波，方波，三角波，鋸齒波四種波形，通過(guò) C 語(yǔ)言對(duì)單片機(jī)的編程即可產(chǎn)生相應(yīng)的波形信號(hào)， 并可以通過(guò)鍵盤(pán)進(jìn)行各種功能的轉(zhuǎn)換和信號(hào)頻率的控制，當(dāng)輸出的數(shù)字信號(hào)通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)也就得到所需要的信號(hào)波形，通過(guò)運(yùn)算放大器的放大輸出波形，同時(shí)讓顯示器輸出波形信息。 第三章 AT89C51 單片機(jī)介紹 單片機(jī)簡(jiǎn)介 AT89C51 是一種帶 4K 字節(jié) FLASH 存儲(chǔ)器的低電壓、高性能CMOS 8 位微處理器，俗稱單片機(jī)。由于將多功能8 位 CPU 和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中， ATMEL 的 AT89C51 是一種高效微控制器， AT89C2021 是它的一種精簡(jiǎn)版本。空閑方式停止 CPU 的工作，但允許 RAM，定時(shí)、計(jì)數(shù)器。 單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)概述 典型 的 MCS51 單片機(jī)集成了以下幾個(gè)基本組成部分。 7 一個(gè)全雙工串行 I/O 口 UART（通用異步接收、發(fā)送器） 8 一個(gè)片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘產(chǎn)生電路。P1 口的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式） 4 個(gè) TTL 輸入，對(duì)端口寫(xiě) 1 時(shí)，通過(guò)內(nèi)部上拉電阻把端口拉倒高電位，這時(shí)可作為輸入口。對(duì)端口寫(xiě) 1 時(shí)，通過(guò)內(nèi)部上拉電阻把端口拉倒高電位，這時(shí)可作為輸入口。 XTAL1：振蕩器反相放大器內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。系統(tǒng)的擴(kuò)展和模塊設(shè)計(jì)應(yīng)遵循下列原則： （ 1） 盡可能選擇標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的典型電路，提高設(shè)計(jì)的成功率和結(jié)構(gòu)的靈活性。 （ 5） 單片機(jī)外接電路較多時(shí) ，必須考慮其驅(qū)動(dòng)能力，驅(qū)動(dòng)能力不足時(shí)，系統(tǒng)工作不可靠，解決的辦法是增加驅(qū)動(dòng)能力，增設(shè)線驅(qū)動(dòng)器或減少芯片功耗，降低總線負(fù)載。系統(tǒng)采用較為普及的89C51 單片機(jī)作為系統(tǒng)的核心。因 此，在按鍵數(shù)量較多時(shí)，還可以節(jié)省 I/O 線。 （ 4） D/A 轉(zhuǎn)換 本設(shè)計(jì) D/A 轉(zhuǎn)換部分采用 DACO832 芯片 （ 5） 信號(hào)變換部分 對(duì)信號(hào)的變換部分采用四運(yùn)放集成芯片 LM358，它采用 8腳雙列直插塑料封裝，它的內(nèi)部包含兩組形式完全相同的運(yùn)算放大器。對(duì)外接電容 C1， C2 雖然沒(méi)有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性，這里選擇使用石英晶體，我們的電容使用 30pF。 復(fù)位電路 當(dāng) MCS51 系列單片機(jī)的復(fù)位引腳 RST（全稱 RESET）出現(xiàn) 2 個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)，根據(jù)應(yīng)用的要求，復(fù)位操作通常有兩種基本形式：上電復(fù)位和上電或開(kāi)關(guān)復(fù)位。當(dāng)單片機(jī)已在運(yùn)行當(dāng)中時(shí)，按下復(fù)位鍵 K 后松開(kāi)，也能使 RST 為一段時(shí)間的高電平，從而實(shí)現(xiàn)上電或開(kāi)關(guān)復(fù)位的操作。 51 單片機(jī)在系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，將其內(nèi)部的一些重要寄存器設(shè)置為特定的值，至于內(nèi)部 RAM 內(nèi)部的數(shù)據(jù)則不變。但實(shí)際上， DAC0832 輸出的電量也不是真正能連續(xù)可調(diào)，而是以其絕對(duì)分辨率為單位增減。本設(shè)計(jì)選用直通方式。 軟件整體設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)的軟件包括以下幾個(gè)程序模塊： （ 1） 初始化程序； （ 2） 顯示程序； （ 3） 鍵盤(pán)掃描程序與處理程序； （ 4） 定時(shí)器 0 服務(wù)程序； （ 5） 正選波發(fā)生程序及其服務(wù)程序； （ 6） 三角波發(fā)生程序； （ 7） 方波發(fā)生程序； （ 8） 鋸齒波發(fā)生程序。鍵盤(pán)所在的行和所在的列用 0 表示 ，其它的行和列用 1 表示。 If(P1 != 0x0f) { delay10ms（）； if(P1 !=0x0f) { X = P1。 Switch ( Z ) { Case 0x7d: key1()。//對(duì)鍵值賦值 Case 0xde: key3()。 Case 0x7e: key5()。 } } } } 第六章 結(jié)論 基于單片機(jī)的低頻信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)，該課題的設(shè)計(jì)目的是充分運(yùn)用大學(xué)期間所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，考察現(xiàn)在正在使 用的信號(hào)發(fā)生器的基本功能，完成一個(gè)基本的實(shí)際系統(tǒng)的設(shè)計(jì)全過(guò)程。這樣一個(gè)信號(hào)發(fā)生裝置在控制領(lǐng)域有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用范圍。當(dāng)然還有存在不足的地方，比如方波波形有點(diǎn)失真、頻率較高時(shí) LED 顯示出錯(cuò)頻率較低波形失真度較大等，顯示電路跟鍵盤(pán)電路有待進(jìn)一步改進(jìn)。我是不可能順利完成我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的。北京：清華大學(xué)出版社， 2021 【 2】 李華主編。北京：電子工業(yè)出版社。 2021 【 5】 呂能元，孫有才，楊峰編著。電子測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ) {M}。北京：清華大學(xué)出版社 2021 【 9】 張洪 潤(rùn)，易濤編著。 2021 。北京：清華大學(xué)出版社 2021 【 10】 求是科技編著，單片機(jī)典型模塊設(shè)計(jì)實(shí)例導(dǎo)航。 2021 【 8】 李葉紫。北京：
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