【正文】 和 2764 接入 13 根地址線（ ～ 、 ～ ），使用 作為片選控制線等。 P0 口首先輸出的低 8 位地址由 ALE 選通地址鎖存器鎖存起來，這樣。 ① 數(shù)據(jù)線的連接： 存儲器芯片的數(shù)據(jù)線一般連接到 8031 的 P0 端口。而 P0口同時又是數(shù)據(jù)輸入 /輸出口，故在傳送時采用分時方式，先輸出低 8 位地址，然后再傳送數(shù)據(jù)。 ① 6264 芯片的引腳 62664芯片的引腳排列如圖 所示 1 28 2 27 3 26 4 25 5 24 6 23 7 22 8 21 9 20 10 19 11 18 12 17 13 16 14 15 N C / A 14 A 12/ A 12 A 7/ A 7 A 6/ A 6 A 5/ A 5 A 4/ A 4 A 3/ A 3 A 2/ A 2 A 1/ A 1 A 0/ A 0 D 0/ D 0 D 1/ D 1 D 2/ D 2 G N D / G N D V CC /V CC WE / WE C S 2/ A 13 A 8/ A 8 A 9/ A 9 A 1 1/ A 1 1 O E / O E A 10/ A 10 C S 1/ C S D 7/ D 7 D 6/ D 6 D5 / D 5 D 4/ D 4 D 3/ D 3 6264 圖 62664 芯片的引腳排 14 ② 6264 芯片的引腳簡介 ◆ A0～ A12：地址輸入線 ◆ D0～ D7：雙向三態(tài)數(shù)據(jù)線，用于傳送 CPU 對芯片的寫數(shù)據(jù)和芯片輸出給 CPU 的讀數(shù)據(jù) ◆ CE ：片選信號輸入線，低電平有效。 單片機外部存儲器的擴展芯片 （ 1） 程序存儲器的擴展 （ EPROM） 芯片 由于在經(jīng)濟型數(shù)控裝置中其程序的存儲不是很多，所以在設(shè)計中，對于 EPROM芯片的選擇，系統(tǒng)選用 Intel 公司的典型系列芯片 2764（ 8K 8），下面對 8KB 的 2764 芯片做簡要說明。 內(nèi)存儲器位于主機內(nèi)部，可與 CPU 直接聯(lián)系，存取速度高，但存儲容量有限。 STD 總線的 CPU 摸板幾乎可以包容 8 位的單片機 8031，并且可以 11 與各種通用的存儲器和 I/O 口模塊匹配。如 S100 總線、 PC 總線、 Multi 總線、 STD、 IBMAT標準總線等。總線通常分為片總線、內(nèi)總線和外總線。各器件的典型取值為： C3=1μ F； R1=1kΩ ； R2=51kΩ。電容 C C2的取值對振蕩頻率輸出的穩(wěn)定性、大小及振蕩電路起振速度有少許影響。 （ 4） 8031 最小應用系統(tǒng) 單片機 8031 是將 CPU、 RAM和 I/O 接口都集成在一塊大規(guī)模集成電路芯片上的微型計算機。 XTAL2：接外部晶體的另一個引腳。具體分配如表 31 所示。當 P0口被地址 /數(shù)據(jù)總線占用時，就不能再作 I/O 口使用了。其中， 2個 16 位定時記數(shù)器， 5 個中斷源的中斷控制系統(tǒng)、一個全雙工的串行 I/O 接口、以及片內(nèi)時鐘振蕩器，以上各部分均通過片內(nèi)數(shù)據(jù)總線連接。 （ 1） 8031 內(nèi)部資源簡介 一個完整的計算機應該是由運算器、控制器、存儲器和 I/O 接口組成。 CPU 與存儲器，輸入 /輸出接口等通過總線有機的結(jié)合在一起構(gòu)成 CNC裝置。 CPU 主要由控制單元、算術(shù)邏輯單元和一些暫寄存器組成。 5 第 3 章 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計 對于系統(tǒng)單元電路的設(shè)計，系統(tǒng)主要采用模塊化的設(shè)計思想，因為模塊化的設(shè)計思想有利于系統(tǒng)的維修控制。通過單片機內(nèi)部比較，進行調(diào)整，形成一個閉環(huán)控制電路。硬件是系統(tǒng)的基礎(chǔ)，軟件則是在硬件的基礎(chǔ)上對其合理的調(diào)配和使用，從而完成應用系統(tǒng)所要完成的任務。 相電流： 3A 空 載 轉(zhuǎn) 矩 ： 1750HZ 運行頻率： 1500HZ 工作方式： 3 相單 3 拍 （ 2）分辨率 10 um （ 3）進給速度 10m/min 系統(tǒng)方案 任務分析 系統(tǒng)要求是由單片機控制、步進電動機驅(qū)動的經(jīng)濟型開環(huán)數(shù)控裝置，為了使系統(tǒng)得到更高的精度，我們給系統(tǒng)加了一個位置檢測裝置，其主要作用是為了檢測位移量，并發(fā)出反饋信號與數(shù)控裝置發(fā)出的指令信號相比較，若有偏差，經(jīng)放大后控制執(zhí)行部件，使其向著消除偏差的方向運 動，直至偏差等于零為止。 （ 1）步進電機停 /起、加 /減速控制； （ 2）硬件電路設(shè)計； （ 3）驅(qū)動電源設(shè)計； （ 4）軟件流程 設(shè)計； 設(shè)計的目的及意義 數(shù)控技術(shù)綜合運用了微電子、計算機、自動控制、精密檢測、機械設(shè)計與制造等技術(shù)的最新成果，具有動作順序的程序自動控制，位移和相對位置坐標的自動控制，速度、轉(zhuǎn)速及各種輔助功能的自動控制等功能。到目前為止，已有很多廠家生產(chǎn)經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)。這個基礎(chǔ)是否牢固直接影響到一個國家的經(jīng)濟發(fā)展和綜合國力，關(guān)系到一個國家的戰(zhàn)略地位。系統(tǒng) 采用 8031 單片機、高低壓驅(qū)動大功率電力電子器件 ,光電傳感器構(gòu)成半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)， 實現(xiàn)數(shù)控機床的位置控制。 1 目 錄 第 1 章 緒 論 ...............................................4 設(shè)計背景 .............................................4 工作要求 .............................................5 設(shè)計的目的及意義 .....................................5 第 2 章 系統(tǒng)總體方案的確定 ....................................2 主要技術(shù)要求 .........................................2 系統(tǒng)方案 .............................................2 任務分析 .......................................2 系統(tǒng)總體框圖 ....................................3 第 3 章 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計 ....................................5 CPU（單片機）與總線部分的選擇 .........................5 CPU（ 單片機）的概述 .............................5 總線 ...........................................9 單片機存儲器的擴展電路 ...............................11 單片機外部存儲器的擴展芯片 ......................11 單片機外部存儲器的擴展 .........................15 主軸電機的驅(qū)動電路 ...................................18 1 D/A 轉(zhuǎn)換電路的選擇 .............................18 主軸 電機變頻調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計 ......................21 主軸電機控制電路 ...............................28 半閉環(huán)進給系統(tǒng)的設(shè)計 .................................30 位置控制單 元的設(shè)計 .............................30 位置檢測單元的設(shè)計 .............................35 鍵盤顯示電路的設(shè)計 ...................................37 8155 接口芯片簡介 ..............................37 8155 與 8031 的接口。甘 肅 廣 播 電 視 大 學 課 程 設(shè) 計 2020級 春 季 機械設(shè)計制造及其自動化 專業(yè) 本 科 課程設(shè)計題目 :基于單片機控制的簡易數(shù)控裝置 甘肅電大開放教育 _2020_級（春、秋） 機械制造 專業(yè)（本科） 課程設(shè)計成績評定表 姓名 專業(yè) 課程名稱 設(shè)計時間 王旭同 機械制造 機電控制與可編程序控 制器技術(shù) 2020 年 10 月 設(shè)計題目 基于單片機控制的簡易數(shù)控裝置 指導教師評語及 評分 簽 字（蓋章） 年 月 日 設(shè)計小組 評價意見 及評分 簽 字（蓋章） 年 月 日 分校集中實踐環(huán)節(jié)指導小組意見 簽 字（蓋章） 年 月 日 省電大集中實踐環(huán)節(jié)指導委員會審核意見 簽 字（蓋章） 年 月 日 說明： ，小組成員均應簽名（蓋章）。 、工作站自行復制。本系統(tǒng)是一個典型的經(jīng)濟型數(shù)控裝置。 [關(guān)鍵詞 ] 單片機 ，數(shù)控機床，變頻器， 步進電機 ，鍵盤 /顯示 第 1 章 緒 論 設(shè)計背景 數(shù)控技術(shù)和數(shù)控裝備是制造工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。 有四百多萬臺普通機床。 1 工作要求 采用 8031 單片機、高低壓驅(qū)動大功率電力電子器件等設(shè)計簡易數(shù)控裝置，以驅(qū)動步進電動機構(gòu)成半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)控機床的位置控制。 / 3176。 3 它一般由硬件和軟件組成。 圖 系統(tǒng)總體框圖 由上圖可以看出，系統(tǒng)是通過鍵盤輸入給定的 X 軸 Y 軸的坐標，通過單片機內(nèi)部處理，使單片機輸出的脈沖經(jīng)過光電隔離開關(guān)送入步進電機的驅(qū)動電路，到達步進電機的繞組，然后再通過速度檢測元件，將步進電機的速度轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖量的變化，再通過整形放大送給單片機進行記 4 數(shù)。輸出的數(shù)字信號送入單片機的記數(shù)口進行記數(shù)，然后通過軟件編程實現(xiàn)對步進電機位置的顯示與控制。 CPU（單片機）與總線部分的選擇 CPU（ 單片機）的概述 CPU 是 CNC 裝置的核心，具有執(zhí)行計算和控制能力。通過對運算結(jié)果的分析判斷，設(shè)置狀態(tài)寄存器的相應狀態(tài)。下面對 8031 做以敘述。各部分組成。當CPU 訪問片外存儲器時， P0 口分時先作低 8 位地址總線，后作雙向數(shù)據(jù)總線。 ～ ：這組引腳除作為一般準雙向 I/O 口外，每個引腳還具有第二功能。當采用外部時鐘時，該引腳必須接地。 ④ 電源引腳（ 2 條） VCC 為 +5V 電源線， VSS 為接地線。 單片機 8031 允許的振蕩晶體可在 ～ 24 MHz 之間選擇，一 9 般取 。在該系 統(tǒng)中采用按鈕復位，如圖 所示。計算機系統(tǒng)中，各種功能模塊通過總線有機的連接起來，通過總線實現(xiàn)相互間的信息傳送和通信。如圖 所示，為 8031 的三總線分配圖 圖 8031 芯片的三總線分配 內(nèi)總線又稱系統(tǒng)總線，為板極總線，用于 CNC 裝置中各插件板之間的連接和通信。 實際應用和理論分析證明， STD 總線是一種比較好的工業(yè)總線，在國際上獲得廣泛應用，也是國內(nèi)優(yōu)選重點發(fā)展的工業(yè)標準總線。內(nèi)存儲器即為：系統(tǒng)軟件存儲器、工作參數(shù)寄存器、工件加工程序存儲器。所以，設(shè)計中必須要對外部存儲器進行擴展。下面對 8KB 的 6264 芯片做簡要說明。高 8 位由 P2口輸出，低 8 位由 P0口輸出，如圖43 8031 芯片的引腳分配所示。 單片機外部存儲器的擴展 單片機與外部的連接均采用前面所提到的三總線連接如圖 所示 16 EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P3