【正文】 到單片機(jī)，這樣可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與電機(jī)工作電路的隔離，起到了抗干擾和保護(hù)的作用，也有3個備用。例如，連接DIG3 與SEG4 的鍵被按下，則按鍵代碼是1100011B 或者63H，鍵被釋放后，按鍵代碼通常是0100011B或者23H（也可能是其它值，但是肯定小于40H），其中，對應(yīng)DIG3的列掃描碼為011B，對應(yīng)SEG4的行掃描碼為100B。 5 鍵盤掃描原理 CH452 的鍵盤掃描功能支持88 矩陣的64 鍵鍵盤。CH452支持64級的光柱譯碼，用64 個發(fā)光管或者64級光柱表示65種狀態(tài)，加載新的光柱值后，編址小于指定光柱值的發(fā)光管會點(diǎn)亮，而大于或者等于指定光柱值的發(fā)光管會熄滅。 4 顯示驅(qū)動原理 CH452對數(shù)碼管和發(fā)光管采用動態(tài)掃描驅(qū)動，順序?yàn)镈IG0 至DIG7，當(dāng)其中一個引腳吸入電流時，其它引腳則不吸入電流。l 4 線串行接口：DIN 和DCLK 信號線可以與其它接口電路共用，節(jié)約引腳。l 可以選擇字驅(qū)動輸出極性，便于外部擴(kuò)展驅(qū)動電壓和電流。 CH452工作原理圖 3 特點(diǎn) （1）顯示驅(qū)動l 動態(tài)顯示掃描控制，直接驅(qū)動8 位數(shù)碼管、64 位發(fā)光管LED 或者64 級光柱。若要各位LED能夠同時顯示出與本位相應(yīng)的顯示字符，就必須采用動態(tài)顯示方式，即在某一時刻，只讓某一位的位選線處于選通狀態(tài)，而其他各位的位選線則處于關(guān)閉狀態(tài)，同時，段碼線上輸出相應(yīng)位要顯示的字符段碼。由于時間倉促和自己知識水平有限，在設(shè)計中難免會有些許瑕疵，懇請老師指正。采用微機(jī)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行機(jī)械加工的最大優(yōu)點(diǎn)是能夠有效地提高中、小批零件的加工生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量。機(jī)電一體化綜合課程畢業(yè)論文目 錄一、前言 4二、總體方案設(shè)計 6（一） 總體分析 6 （二） 方案框圖 6三、單元模塊設(shè)計 7（一） 鍵盤與顯示模塊 71 模塊工作原理 72 芯片CH452介紹 83 特點(diǎn) 94 顯示驅(qū)動原理 115 鍵盤掃描原理 13 （二） 單片機(jī)控制單元模塊電路 151 控制原理 152 光電耦合電路 163 芯片介紹 17（三） 串行通信模塊 211 RS232通信協(xié)議 212 串行通信電路 23四、電機(jī)與電氣控制電路設(shè)計 24（一） 步進(jìn)電機(jī)模塊 24 1 步進(jìn)電機(jī)的工作原理 242 步進(jìn)電機(jī)的步距角與工作拍數(shù) 273 步進(jìn)電機(jī)的頻率特性 28（二） 交流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制原理 30（三） 交流電機(jī)的星—三角形啟動 32（四） 電氣元件介紹 32五、設(shè)計總結(jié)、致謝 35六、參考文獻(xiàn) 37附錄Ⅰ：單片機(jī)控制系統(tǒng)電路原理圖設(shè)計 38附錄Ⅱ:電氣控制原理圖1 39附錄Ⅲ:電氣控制原理圖2 40第 1 頁 機(jī)電一體化綜合課程設(shè)計 摘 要：本設(shè)計是完成一兩坐標(biāo)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動運(yùn)動工作臺控制系統(tǒng)的設(shè)計；完成交流電機(jī)啟停的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計。 本設(shè)計中提到的微機(jī)數(shù)控機(jī)床是利用單板或單片微機(jī)對機(jī)床運(yùn)動軌跡進(jìn)行數(shù)控及對機(jī)床輔助功能動作進(jìn)行程序控制的一種自動化機(jī)械加工設(shè)備。經(jīng)過討論，擬設(shè)計兩坐標(biāo)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動運(yùn)動工作臺控制系統(tǒng)和交流電機(jī)啟停的電器控制系統(tǒng)，單元模塊包括：單片機(jī)控制電路，鍵盤接口電路，鍵盤電路，顯示電路，輸入電路，控制電路，PC接口電路等。在同一時刻，如果各位位選線都處于選通狀態(tài)的話，8位LED將顯示相同的字符。CH452 內(nèi)置時鐘振蕩電路，可以動態(tài)驅(qū)動8 位數(shù)碼管或者64 位LED，具有BCD 譯碼、閃爍、移位、段位尋址、光柱譯碼等功能；同時還可以進(jìn)行64鍵的鍵盤掃描；CH452 通過可以級聯(lián)的4線串行接口或者2 線串行接口與單片機(jī)等交換數(shù)據(jù)；并且可以對單片機(jī)提供上電復(fù)位信號。l 掃描極限控制，支持1 到8 個數(shù)碼管，只為有效數(shù)碼管分配掃描時間。l 4 線串行接口：支持多個芯片級聯(lián)，時鐘速度從0 到2MHz，兼容CH451 芯片。l 經(jīng)過授權(quán)采用了1 項(xiàng)專利技術(shù)，低成本，簡便易用。當(dāng)用“段位尋址置1”命令將某個地址的段位置1 后，該地址對應(yīng)的發(fā)光管LED 或者數(shù)碼管的段會點(diǎn)亮，該操作不影響任何其它LED 或者數(shù)碼管其它段的狀態(tài)。參考下表，如果需要在數(shù)碼管上顯示字符0，只要置入數(shù)據(jù)0xx00000B 或者00H；需要顯示字符0.（0 帶小數(shù)點(diǎn)），只要置入數(shù)據(jù)1xx00000B 或者80H；類似地，數(shù)據(jù)1xx01000B或者88H 對應(yīng)于字符8.（8 帶小數(shù)點(diǎn)）；數(shù)據(jù)0xx10011B 或者13H 對應(yīng)于字符=；數(shù)據(jù)0xx11010B 或者1AH 對應(yīng)于字符.（小數(shù)點(diǎn)）；數(shù)據(jù)0xx10000B或者10H對應(yīng)于字符 （空格，數(shù)碼管沒有顯示）；數(shù)據(jù)0xx11110B 或者1EH 對應(yīng)于自定義的特殊字符，由“自定義BCD 碼”命令定義。 CH452 所提供的按鍵代碼為7 位，位2～位0 是列掃描碼，位5～位3 是行掃描碼，位6 是狀態(tài)碼（鍵按下為1，鍵釋放為0）。 89C52的P2口輸出的矩形脈沖信號直接控制步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，兩臺電機(jī)需4個控制信號，一根信號線備用。 AT89C52提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash閃速存儲器，256字節(jié)內(nèi)部RAM，32個I/O口線，3個16位定時/計數(shù)器，一個6向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工川行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。 XTAL1（19引腳）：接外部晶體的一個引腳。VPD為本引腳的第二功能，即備用電源輸入端。EA為高電平時，單片機(jī)訪問片內(nèi)程序存儲器，反之則選擇片外程序存儲器。 1 RS232通信協(xié)議 （1）RS232C標(biāo)準(zhǔn)介紹 串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)中，RS232C是目前最常用的一種串行通信接口。一般使用中，只需要連接好TXD、RXD、DSR、RTS、GND5根線即可正常通信。脈沖的數(shù)量決定了旋轉(zhuǎn)的總角度，脈沖的頻率決定了電動機(jī)旋轉(zhuǎn)的速度，改變繞組的通電順序可以改變電機(jī)旋轉(zhuǎn)的方向。每輸出一個脈沖信號，步進(jìn)電動機(jī)只走一步。若以2 相勵磁法控制步進(jìn)電動機(jī)正轉(zhuǎn)，其勵磁順序如圖所示。 下面介紹的是國產(chǎn)20BY0型步進(jìn)電機(jī)，它使用+5V直流電源，步距角為18度。從公式()可知：為了使步進(jìn)電機(jī)工作的步距角減小，也即：使控制精度增高，步進(jìn)電機(jī)在相數(shù)一定的情況下應(yīng)增加工作拍數(shù)。 下面分析這幾種因素對步進(jìn)電機(jī)頻率特性的影響。這時線路的時間常數(shù) 為： 公式()其中：L單位為亨，Rc、RL單位為歐姆，單位為秒。在實(shí)際中，可根據(jù)客觀情況來考察選擇恰當(dāng)?shù)耐獠侩娮鑂c，使步進(jìn)電機(jī)處于合適的工作頻率狀態(tài)。（二） 交流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制原理 在生產(chǎn)實(shí)踐過程中，常要求用一臺電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制方向相反的兩個運(yùn)動，如小車的左行、右行；機(jī)械手的上升、下降等。電動機(jī)繞組為三角形接法，進(jìn)入正常運(yùn)行階段。 繼電器的種類很多,按輸入信號的性質(zhì)分為：電壓繼電器、電流繼電器、時間繼電器、溫度繼電器、速度繼電器、壓力繼電器等。它具有比工作電流大數(shù)倍乃至十幾倍的接通和分?jǐn)嗄芰?，但不能分?jǐn)喽搪冯娏鳌? ⑷ 行程開關(guān) 行程開光又稱限位開關(guān)，是一種利用生產(chǎn)機(jī)械某些運(yùn)動部件的碰撞來發(fā)出控制命令的主令電器。方案確定后便開始設(shè)計實(shí)際電路，我們是在Protel 99 SE軟件上設(shè)計原理圖的，實(shí)際電路圖設(shè)計好之后，便開始寫設(shè)計報