【文章內(nèi)容簡介】 值，所以我們?nèi)椈刹牧现睆綖?。 計算彈簧圈數(shù) 1）彈簧工作圈數(shù)=（80000*20*4）/8*145*1000=。在171。機械零件設(shè)計手冊187?！?查得G為=80000，這里取整數(shù)為6圈。 2）彈簧支撐圈數(shù)已經(jīng)在前面取過，兩端為2圈。 3）彈簧總?cè)?shù)=6+2=8圈。 1） 最小工作載荷=245（20*80000*4）/8*6*1000=112N。 2）彈簧剛度=133/6= 3）彈簧變形量 1）彈簧內(nèi)徑=404=36 2）彈簧外徑= 40+4=44 3）彈簧圈間隙=+*4= 。 4）彈簧節(jié)距=+4= 5）彈簧的自由高度=6*+（）*4=45 6）彈簧螺旋升角=2 7）彈簧絲展開長度=*40*6= 校核彈簧極限載荷 1）實際極限載荷=*6*= 2）允許極限載荷=[（**4*4）/8*10]*750= =750所以實際極限遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于允許極限，所以彈簧滿足要求。 =。所以合乎穩(wěn)定性要求。5 機器人行走控制設(shè)計 在步進電機驅(qū)動電路里，用8051作為基本芯片，利用8255芯片連接驅(qū)動電路控制指令實現(xiàn)。采用光電耦合器驅(qū)動接口作為輸出接口。利用斬波限流驅(qū)動電路驚醒驅(qū)動?？刂品矫妫瑢Σ竭M電機采用脈沖分配控制，由前面所提到的步進電機的原理里得知，要使步進電機正確運轉(zhuǎn)，必須按一定的順序?qū)Χㄗ痈黜椑@組勵磁，以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，即將指令脈沖按一定的規(guī)律分配給步進電機各相繞組。這要靠脈沖分配器來完成。在此次設(shè)計里，我采用了軟件程序來實現(xiàn)脈沖的分配。軟件脈沖分配器是指控制脈沖分配的計算機程序。軟件脈沖分配器不需要額外的電路，成本低，但占用計算機運行時間。 電路中芯片介紹 （一）MCS51系列單片機均具有以下特點：1）集成了對事件控制專門優(yōu)化過的8位CPU，可方便地用于需要事件的控制場合。 2）均具有布爾處理能力。使工業(yè)現(xiàn)場經(jīng)常需要的位運算和位操作變得非常簡單。3）片上集成有最高達(dá)32KB的程序存儲器，是真正的單片控制成為可能。4）片上集成有多種外設(shè)，例如：定時/計數(shù)器，串行口，可編程計數(shù)器陣列（PCA）等，為低成本，低芯片數(shù)，低連線數(shù)設(shè)計提供了可能。其中，在51系列單片機中，有以8051單片機最為常見。下面就是8051 單片機的特點:經(jīng)過優(yōu)化的面向控制的8位CPU 。布爾(位)處理功能 。4KB的片上程序存儲器(ROM)。128字節(jié)的片上數(shù)據(jù)存儲器(RAM)，64KB數(shù)據(jù)存儲空間尋址能力。32條雙相且可位尋址的I/O口線。兩個16位的定時/計數(shù)器。全雙工通用異步接收/發(fā)送器UART(通用串行口)。5個中斷源,5個中斷向量,2個優(yōu)先級的中斷系統(tǒng)。內(nèi)部時鐘振蕩器。中斷控制4KBROM128字節(jié)RAM定時/記數(shù)器T1定時/計數(shù)器T0CPU振蕩器總線控制四個I/O口串行口 圖5——1 8051的功能部件圖MCS51系列單片機采用40引腳雙列直插封裝方式，因為受到引腳數(shù)目的限制，所以有不少引腳具有雙重功能。詳細(xì)結(jié)構(gòu)如下圖：MCS51各引腳信號的功能和含義如下：VCC 正常運行和編程檢驗時為+5V；VSS 地線。XTAL1 接外部晶振。它是內(nèi)部一個反向放大器的輸入端。用外時鐘時，此端接地；XTAL2 外接晶振的另一端。它是內(nèi)部一個反向放大器的輸入端。用外時鐘時，此端接外時鐘脈沖。 圖5——2RST/VPD 單片機工作時，如該引腳輸入超過24個時鐘周期寬度的高電平信號，則是單片機復(fù)位。在RST/VPD和VCC之間接一個22的電容，同時，在RST/VPD和 VSS 的電阻時，單片機就具備了加電時自動復(fù)位的功能。此外，如在此處接+5V備用電源，可以在VCC電壓突然下降或斷電時，保護片內(nèi)RAM中的信息不丟失，以便VCC恢復(fù)后繼續(xù)正常工作。 訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，ALE作為低8位地址鎖存信號，其他時候，此端輸出振蕩頻率的六分頻信號供定時和其他需要。 從外部存儲器取指令時，此端輸出負(fù)脈沖作為外部ROM的選通信號。 通常使用時，可根據(jù)，ALE及XTAL2端是否有輸出信號來判斷8051是否在工作。 當(dāng)為高電平且指令計數(shù)器PC值小于0FFFH（即低4K地址范圍內(nèi)）時，CPU執(zhí)行內(nèi)部ROM中的程序，PC為其他值時，執(zhí)行外部ROM中的程序；當(dāng)為低電平時，CPU只執(zhí)行外部ROM中的程序。所以，用8031時，因為片內(nèi)無ROM，必須為接低電平。此外，用8751隊內(nèi)部EPROM編程時，此端接21V編程電源VPP。 P0口是8位準(zhǔn)雙向并行I/O口，當(dāng)使用外部存儲器時此端分時作為低8位地址和8位數(shù)據(jù)通道。在對EPROM編程時，從P0口輸入指令。 8位準(zhǔn)雙向并行I/O端口，再編程和校驗時，輸入低8位地址。 8位準(zhǔn)雙向并行I/O端口，在訪問外部存儲器時，輸出高8位地址，在對EPROM編程和校驗時，輸入高8位地址。 8位準(zhǔn)雙向I/O端口，此外，這8個引腳還提供各種特殊功能。這些功能稱為第二功能，具體如下： RXD——串行數(shù)據(jù)接收端； TXD——串行數(shù)據(jù)發(fā)送端； ——外部中斷0輸入端； ——外部中斷1輸入端； T0——計數(shù)器/定時器0外部輸入； T1——計數(shù)器/定時器1外部輸入端； ——外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通信號； ——外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通信號；（二） 8051的功能部件（1）8051的CPU 8051的CPU由ALU和一系列專用寄存器組成，具體如下：1）算術(shù)/邏輯部件ALU是對數(shù)據(jù)執(zhí)行算術(shù)/邏輯操作，即加，減，乘，除，與，或，異或，移位，置位/清0，取反，加1，減1等。還具有很強的微處理功能；2)專用寄存器包括累加器A，寄存器B，程序狀態(tài)字PSW，堆棧指針寄存器SP，數(shù)據(jù)指針寄存器DPTR。累加器A是8051的核心，算術(shù)運算時村運算結(jié)果，邏輯運算時，存儲源操作數(shù)和目的操作數(shù)。寄存器B配合累加器完成操作，存放第二操作數(shù)，乘積的高位字節(jié)和除法的余數(shù)。程序狀態(tài)字PSW是8位存儲器，存放狀態(tài)標(biāo)志，狀態(tài)標(biāo)志一部分是運算過程中產(chǎn)生的，另一部分可由軟件設(shè)置。堆棧指針寄存器可以位于RAM中的任何一個連續(xù)區(qū)域，可通過對SP編程定義堆棧區(qū)。數(shù)據(jù)指針寄存器DPTR是16位地址寄存器，通常作為間接使用。3）振蕩器和時鐘，8051通過XTAL1和XTAL2跨接到外部晶體振蕩器的兩端就得到振蕩信號，此信號由片內(nèi)反向放大器放大整形后，便得到時鐘信號。~12MHz。8051的機器周期由12個時鐘信號組成，被稱為6個狀態(tài)，稱為S1~S6；每個狀態(tài)分為兩個相位，稱為相位1（P1）和相位2（P2），所以，可對一個機器周期的12個時鐘周期編號為S1P1~S1P2~S2P1~……S6P2。 （2）并行I/O口8051有4個8位準(zhǔn)雙工并行I/O口，稱為P0~P3 ，共32位，每位都有獨立的鎖存器，輸入緩沖器和輸出驅(qū)動器。 （3）計數(shù)器/定時器8051有2個16位計數(shù)器/定時器，稱為計數(shù)器/定時器0和計數(shù)器1。它們可以工作在記數(shù)方式，也可以工作在定時方式。當(dāng)工作在計數(shù)器方式時，在每個機器周期內(nèi)定時加1。由于一個機器周期有12個時鐘周期，因此，定時器的頻率為時鐘頻率的1/12。當(dāng)工作在定時器方式時，只要T0或T1引腿上有一個從高到低的負(fù)跳變，計數(shù)器就加1。8051在沒個機器的周期S5P2狀態(tài)對外部輸入信息采樣，當(dāng)前一個機器周期采樣到1而后一個機器采樣到0時，計數(shù)器加1再在下一個機器周期的S3P1時將計數(shù)植裝入鎖存器。所以，從識別負(fù)跳變到完成計上數(shù)需要2個機器周期即24個時鐘周期（跨越了共3個機器周期），即最高計數(shù)頻率為時鐘頻率的1/24。8051的計數(shù)器/定時器有4種工作方式，稱為方式0~方式3。在方式0時，8051的16為計數(shù)器/定時器只用了高8位TH7~TH0和低5位TL4~TL0,剩下3位TL~7TL5未用。當(dāng)?shù)?位產(chǎn)生進位時，直接送往高8，而當(dāng)高8位有進位時，則使用中斷標(biāo)志TF置1，并申請中斷，這稱為定時器方式0中斷。在方式1時，8051的計數(shù)器/定時器和工作于方式0時基本相同，差別只在乎方式1時作為16位計數(shù)器/定時器，定時時間為： 時鐘周期*12*（計數(shù)初值）在方式2時8051的16為計數(shù)器/定時器拆成兩部分，低8位作為