【正文】 按鍵何時(shí)釋放，單片機(jī)可以通過查詢方式定期讀取按鍵代碼，直到按鍵代碼的位6為0。在鍵盤掃描期間，DIG7～DIG0 引腳用于列掃描輸出，SEG7～SEG0 引腳都帶有內(nèi)部下拉電阻，用于行掃描輸入。 CH452默認(rèn)情況下工作于不譯碼方式，此時(shí)8個(gè)數(shù)據(jù)寄存器中字?jǐn)?shù)據(jù)的位7～位0分別對(duì)應(yīng)8 個(gè)數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)和段G～段A，對(duì)于發(fā)光二極管陣列，則每個(gè)字?jǐn)?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)位唯一地對(duì)應(yīng)一個(gè)發(fā)光二級(jí)管。CH452內(nèi)部具有電流驅(qū)動(dòng)級(jí)， 英寸的共陰數(shù)碼管，段驅(qū)動(dòng)引腳SEG6～SEG0 分別對(duì)應(yīng)數(shù)碼管的段G～段A，段驅(qū)動(dòng)引腳SEG7 對(duì)應(yīng)數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn)，字驅(qū)動(dòng)引腳DIG7～DIG0分別連接8 個(gè)數(shù)碼管的陰極；CH452 也可以連接88矩陣的發(fā)光二級(jí)管LED陣列或者64 個(gè)獨(dú)立發(fā)光管或者64級(jí)光柱；CH452可以改變字驅(qū)動(dòng)輸出極性以便直接驅(qū)動(dòng)共陽(yáng)數(shù)碼管（不譯碼方式），或者通過外接反相驅(qū)動(dòng)器支持共陽(yáng)數(shù)碼管，或者外接大功率管支持大尺寸的數(shù)碼管。l 2 線串行接口：支持兩個(gè)CH452 芯片并聯(lián)（由ADDR 引腳電平設(shè)定各自地址）。（2）鍵盤控制l 內(nèi)置64 鍵鍵盤控制器，基于88 矩陣鍵盤掃描。l 可選數(shù)碼管的段與數(shù)據(jù)位相對(duì)應(yīng)的不譯碼方式或者BCD 譯碼方式。這樣，在同一時(shí)刻，8位LED中只有選通的那一位顯示出字符，而另一位則是熄滅的。二、總體方案設(shè)計(jì)（一） 總體分析 本次設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的是一兩座標(biāo)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。此外，由于微型計(jì)算機(jī)具有價(jià)格低、體積小、性能可靠和使用靈活等特點(diǎn)，微機(jī)數(shù)控機(jī)床的一次性投資比全功能數(shù)控機(jī)床節(jié)省得多，且又便于一般工人掌握操作和維修。其硬件部分共包括鍵盤操作、單片機(jī)控制、輸入電路、控制電路、顯示電路等五個(gè)主要組成部分。 業(yè)精選資料 機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)論文題設(shè)計(jì)的總體思路是準(zhǔn)確安全的對(duì)工作臺(tái)和電機(jī)進(jìn)行控制。因此將專用機(jī)床設(shè)計(jì)成微機(jī)數(shù)控機(jī)床已成為機(jī)床設(shè)計(jì)的發(fā)展方向之一。設(shè)計(jì)采用單片機(jī)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，單片機(jī)的包括鍵盤與顯示的控制、與PC機(jī)的串口通訊、以及電機(jī)輸入輸入輸出信號(hào)的控制。同樣，在下一時(shí)刻，只讓下一位的位選線處于選通狀態(tài)，在段碼線上輸出將要顯示字符的段碼，則同一時(shí)刻，只有選通位顯示出相應(yīng)的字符，而其他各位則是熄滅的。l BCD 譯碼支持一個(gè)自定義的BCD 碼，用于顯示一個(gè)特殊字符。l 內(nèi)置按鍵狀態(tài)輸入的下拉電阻，內(nèi)置去抖動(dòng)電路。l 2 線串行接口：時(shí)鐘速度從500Hz 到200KHz，兼容兩線I2C 總線，節(jié)約引腳。 CH452支持掃描極限控制，并且只為有效數(shù)碼管分配掃描時(shí)間。當(dāng)數(shù)據(jù)位為1時(shí)，對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)管的段或者發(fā)光管就會(huì)點(diǎn)亮；當(dāng)數(shù)據(jù)位為0 時(shí)，則對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)管的段或者發(fā)光管就會(huì)熄滅。當(dāng)啟用鍵盤掃描功能后，4線串行接口中的DOUT 引腳的功能由串行接口的數(shù)據(jù)輸出變?yōu)殒I盤中斷輸出以及按鍵數(shù)據(jù)輸出。 下表是在DIG7～DIG0 與SEG7～SEG0之間88 矩陣的順序編址，既是按鍵編址，也是數(shù)碼管段位、發(fā)光管LED 陣列以及光柱的編址。 單片機(jī)控制單元模塊電路 2 光電耦合電路 電機(jī)的那個(gè)輸入信號(hào)先經(jīng)光電耦合器后送至單片機(jī)處理，這是由于步進(jìn)電機(jī)的大功率、高電平會(huì)對(duì)單片機(jī)產(chǎn)生較嚴(yán)重的干擾，不能直接把單片機(jī)產(chǎn)生的控制信號(hào)直接連在步進(jìn)電機(jī)上，需要進(jìn)行強(qiáng)弱電隔離。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。若采用外部時(shí)鐘振蕩器時(shí)，該引腳接收時(shí)鐘振蕩器的信號(hào)。PROG為本引腳的第二功能，為低電平有效。 (4)I/O口引腳： P0口：雙向8位三態(tài)I/O口，此口為地址總線（低8位）及數(shù)據(jù)總線分時(shí)復(fù)用口，可驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS型TTL負(fù)載。如果要實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離的傳輸（數(shù)百米），需要使用專門的長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)器來(lái)延長(zhǎng)RS232C的通信距離。 2 串行通信電路 RS232C接口電路包括RS232C接口電平轉(zhuǎn)換部分和RS232C總線連接部分。 三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)工作原理圖 1 步進(jìn)電機(jī)的工作原理 步進(jìn)電機(jī)是機(jī)電一體化的關(guān)鍵部件之一，被廣泛應(yīng)用于需要精確定位、同步、行程控制等場(chǎng)合。消耗電力小，精確度良好，但轉(zhuǎn)矩小，振動(dòng)較大， 度。因分辨率提高，且運(yùn)轉(zhuǎn)平滑， 度，故亦廣泛被采用。 2 步進(jìn)電機(jī)的步距角與工作拍數(shù) 對(duì)于一個(gè)步進(jìn)電機(jī)，如果它的轉(zhuǎn)子的齒數(shù)為，它的齒距角為：=2Π/，而步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行k拍可使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)齒距位置。如果通電頻率過高，超過步進(jìn)電機(jī)的最大步進(jìn)速度，就會(huì)產(chǎn)生失步。一般而言反應(yīng)式電機(jī)拍數(shù)越多矩頻特性就越好。 從式()可知：要減少，可以采用增大Rc的辦法。隨著換相頻率的提高，矩形脈沖電壓波頻率相應(yīng)提高，這樣，矩形脈沖電壓的寬度和周期也就會(huì)變小，當(dāng)矩形脈沖電壓窄到一定程度，流入電機(jī)繞組的電流就無(wú)法達(dá)到穩(wěn)定值I ，步進(jìn)電機(jī)就難以步進(jìn)工作了。從圖中我們可以看出：要改變?nèi)嘟涣麟姍C(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，只需要任意交換其中兩相就可以達(dá)到目的。按下反轉(zhuǎn)按鈕后，進(jìn)行反轉(zhuǎn)的Y/△啟動(dòng)。本設(shè)計(jì)主要用電磁繼電器、時(shí)間繼電器、熱繼電器等。 ⑶ 熔斷器 熔斷器基于電流熱效應(yīng)原理和發(fā)熱元件熱熔斷原理設(shè)計(jì)，具有一定的瞬動(dòng)特性，用于電路的短路保護(hù)和嚴(yán)重過載保護(hù)。當(dāng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)到某一預(yù)定位置時(shí)，行程開關(guān)通過機(jī)械可動(dòng)部分的動(dòng)作，將機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)機(jī)械的控制，限制它們的動(dòng)作和位置，借此對(duì)生產(chǎn)機(jī)械給以必要的保護(hù)。當(dāng)然最重要的是學(xué)到了基于單片機(jī)的機(jī)床設(shè)計(jì)的一些基本方法，同時(shí)也加深了對(duì)一些常用的電子元件的理解及其基本用法的掌握，比如單片機(jī)AT89S5通訊接口芯片MAX23鍵盤掃描顯示芯片CH452等元器件，除了這些具體的東西，我覺得在這次設(shè)計(jì)的過程中學(xué)到的另外的更重要東西是一種精神，一種同學(xué)與同學(xué)之間的團(tuán)隊(duì)與合作精神，很多時(shí)候一個(gè)人的力量是有限的，一個(gè)人不可能什么都會(huì)，我覺得人與人之間的相互幫助很有必要，這樣不僅能幫助大家很快的解決問題，還能提高我們每個(gè)人的實(shí)際水平，也培養(yǎng)了我們的團(tuán)隊(duì)合作精神，這些能力對(duì)于我們今后的學(xué)習(xí)和工作都很有幫助。平時(shí)理論知識(shí)學(xué)的很好，但是在課程設(shè)計(jì)中并不能得心應(yīng)手，會(huì)遇到很多不會(huì)的操作，這就需要加強(qiáng)實(shí)踐能力，一個(gè)同學(xué)的知識(shí)變成多個(gè)同學(xué)的知識(shí)，多個(gè)同學(xué)的知識(shí)變成一個(gè)同學(xué)的知識(shí)，這樣才能相互促進(jìn)、相互提高。在做設(shè)計(jì)時(shí)，我們第一步是按照設(shè)計(jì)要求來(lái)確定該題目可能需要的元器件，再慢慢根據(jù)個(gè)電子元件的功能及題目的要求一一進(jìn)行篩選，最終確定用那些元件。 熔斷器在結(jié)構(gòu)上主要由熔斷管(或蓋、或座) 、熔體及導(dǎo)電部件等部分組成。用它可以實(shí)現(xiàn)頻繁的遠(yuǎn)距離自動(dòng)控制，接觸器最主要的用途是控制電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、反轉(zhuǎn)、制動(dòng)和調(diào)速等。（四）電氣元件介紹 ⑴ 繼電器 繼電器是根據(jù)某種輸入信號(hào)來(lái)接通或斷開小電流控制電路，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制和保護(hù)的自動(dòng)控制電器。Y/△降壓?jiǎn)?dòng)的原理如圖1所示：在啟動(dòng)過程中將電動(dòng)機(jī)定子繞組接成星形，即接觸器KMY閉合。 開關(guān)回路加到繞組的是矩形脈沖電壓，故電流也是脈沖。為了減少 ，而不使穩(wěn)態(tài)電流減小，可采用在增大Rc的同時(shí)，也提高供電電壓的辦法。(2)線路時(shí)間常數(shù)對(duì)頻率特性的影響步進(jìn)電機(jī)的每相繞組供電都是通過功率開關(guān)電路進(jìn)行的。步進(jìn)電機(jī)的頻率特性曲線，是步進(jìn)電機(jī)的工作頻率及其對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩所作出的曲線，典型的步進(jìn)電機(jī)頻率特性曲線如圖2所示。例如：對(duì)于三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)而言，工作方式有三拍和六拍之分。若勵(lì)磁信號(hào)反向傳送，則步進(jìn)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。若勵(lì)磁信號(hào)反向傳送，則步進(jìn)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。若每旋轉(zhuǎn)一圈以200 個(gè)勵(lì)磁信號(hào)來(lái)計(jì)算，則每個(gè)勵(lì)磁信號(hào)前進(jìn)18 度，其旋轉(zhuǎn)角度與脈沖數(shù)成正比，正、反轉(zhuǎn)可由脈沖順序來(lái)控制。在RS232C的總線