【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 總體尺寸：第四章 校核縱向絲杠上中間軸的普通圓頭平鍵[11]。軸徑29mm，整個(gè)齒輪組的寬度B50mm，載荷穩(wěn)定。（1）選擇鍵的類型：選A型普通平鍵（２）確定鍵的尺寸：查的可選鍵的尺寸為（３）擠壓強(qiáng)度：取k=h/2 l=Lb,則工件表面的擠壓應(yīng)力為（４）（５）剪強(qiáng)度：由公式得切應(yīng)力為計(jì)算齒輪受力齒輪直徑：大輪 小輪 軸上的功率= 轉(zhuǎn)速n = 585r/min 校核床頭箱內(nèi)第Ⅱ根軸。轉(zhuǎn)矩 作用在齒輪上的力Ft , Fa作用在齒輪上的力Ft , Fa齒輪分度圓直徑 所以兩齒輪的扭距 軸的彎矩圖扭矩圖如下按照第三強(qiáng)度理論，則由公式可得許用應(yīng)力值 經(jīng)校核強(qiáng)度符合要求[11]　選用軸承代號(hào)如下表我們選縱向絲杠左側(cè)深溝球軸承6305進(jìn)行校核[11]一直電機(jī)轉(zhuǎn)速n=1480r/min，軸承徑向載荷=1166N軸向載荷無(wú)，軸徑d=25mm，軸承預(yù)期使用壽命=5000h，可靠度為50%。脂潤(rùn)滑。校核步驟：查[機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)]==e表47 軸承型號(hào)查表可得X=,Y=基本額定動(dòng)載荷17200N2961N。則選用該軸承可以滿足壽命要求。第五章 數(shù)控系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 微機(jī)控制系統(tǒng)硬件組成任何一個(gè)微機(jī)控制系統(tǒng)都由硬件和軟件組成。硬件是數(shù)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)，其性能的好壞，直接影響整個(gè)系統(tǒng)的工作性能，有了硬件才能有軟件進(jìn)行的基礎(chǔ)，而只有配置了軟件控制系統(tǒng)才有可能工作。構(gòu)成微機(jī)控制系統(tǒng)的基本硬件由以下四部分：（1）中央處理單元，即CPU。（2）總線，包括數(shù)據(jù)總線（DB），地址總線（AB），控制總線（CB）。（3）存儲(chǔ)器，包括可編程存儲(chǔ)器EPROM，和隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器RAM。（4）輸入，輸出接口電路。其中CPU是整個(gè)系統(tǒng)的核心，是控制其他各部分協(xié)調(diào)工作的“大腦”。存儲(chǔ)器則是系統(tǒng)軟件及系統(tǒng)運(yùn)行中各數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)庫(kù)。I/O接口電路是系統(tǒng)與外界進(jìn)行信息交換的橋梁。總線則是CPU與存儲(chǔ)器，接口以及其他轉(zhuǎn)換電路聯(lián)接的紐帶，是CPU與部分電路進(jìn)行信息交換和通訊的必由之路。微機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，主要就上述四部分的具體設(shè)計(jì)。 確定硬件電路方案CK6125型數(shù)控系統(tǒng)概述起來(lái)主要有以下四部分組成：主控器CPU：CPU由MCS52系列的8031承擔(dān)，8031的基本特征如下：具有一個(gè)8位的CPU和下列主要部分（1）片內(nèi)有時(shí)鐘發(fā)生電路(6MH或12MH)每執(zhí)行一條指令時(shí)間為1s~2s。（2）具有128B的RAM，內(nèi)部編址為00H~7FH用于工作寄存器。管腳功能介紹V—編程和正常操作正確時(shí)單片機(jī)的工作電源端，接+5V電源。V—腳接地，它是工作電端的一個(gè)輸入端。P：P口的P~P占引腳3932，這8位雙向單行I/O線。作為輸出口時(shí)，負(fù)載能力為8個(gè)LSTT4電路，當(dāng)訪問片外存儲(chǔ)器使P口是復(fù)用的，以分時(shí)多路轉(zhuǎn)換方式輸出低8位地址而過后再傳送數(shù)據(jù)，在組成單片機(jī)系統(tǒng)電路中，都需要設(shè)一個(gè)專用的8位鎖儲(chǔ)存器來(lái)鎖存，由P口輸出的低8位地址。P：P口的P~P占用引腳18。它是雙向并行I/O線。P口的8位可以完成輸入輸出數(shù)據(jù)。而他的每一位口線還能獨(dú)立的用作輸出線或輸入線。他的負(fù)載能力為4個(gè)LSTT4電路，在EPROM編程時(shí)，它接收低8位地址。P：P口的P~P占用引腳的2128。在訪問片外儲(chǔ)存器時(shí)，P口輸出高8位存儲(chǔ)器地址在EPROM編程時(shí)，P口接收高8位地址。對(duì)從P口輸出的地址，它本身具有鎖存功能，不需要另加鎖存功能。P：P口的P~P占用引腳1017，它是8位雙向口。但在組成MCS51單片機(jī)系統(tǒng)電路中，它的8個(gè)引腳有重要的專門功能，例如P引腳為RD引腳，它是讀取片外數(shù)據(jù)的控制線，其他的各腳的專用功能在下面列出。P RD（串行輸入口）P TD（串行輸出口）P (外部中斷)P (外部中斷)P T（定時(shí)器o外部輸入）P T (定時(shí)器1外部輸入 )P （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）P （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）P的負(fù)載功能為4個(gè)LSTTL電路ALE/：訪問外部?jī)?chǔ)存器。用于鎖存地址低位字節(jié)的地址鎖存允許輸出，即使不訪問外部存儲(chǔ)器，ALE 也可以振蕩頻率I/O固定頻率輸出，故而它能作為外部時(shí)鐘或固定時(shí)用，ALE主要是提供定時(shí)信號(hào)，在外部程序存儲(chǔ)器取地址時(shí)把P口的低位地址字節(jié)鎖存到外接的鎖存器中每一個(gè)機(jī)器周期ALE的兩次有效，這個(gè)引腳也是EPROM編程時(shí)的編程脈沖（RROG）:程序存儲(chǔ)器允許輸出。是外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在外部程序存儲(chǔ)器取指令時(shí),每個(gè)周期有效兩次，在從外部?jī)?nèi)部程序存儲(chǔ)器取指令時(shí)無(wú)脈沖。/V：EA高電平時(shí)，并保持此狀態(tài)，這時(shí)訪問內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。即訪問地址從0000H~0FFFH共4KB,但是超過這么個(gè)范圍時(shí)將自動(dòng)訪問外部存儲(chǔ)器。當(dāng)接地，并保持低電平時(shí)，則只訪問片外存儲(chǔ)器，由于8031單片機(jī)沒有片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，所以在使用時(shí)引腳必須接地，V是當(dāng)EPROM編程期間，此腳接編程電源。XTAL與XTAL引腳：它們分別接外部晶體的兩端，構(gòu)成晶體振蕩器提供給單片機(jī)主脈沖源，主振蕩器的頻率由晶體的諧振頻率決定，其范圍在212MH之間。通常采用6MH的晶體，若使用外部振蕩器時(shí)，XTAL接地，XTAL引腳作為送進(jìn)單片機(jī)主振蕩信號(hào)的輸入端。/V：復(fù)位控制，在振蕩器運(yùn)行時(shí)，是R引腳至少保持兩個(gè)機(jī)器周期為高電平，可實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。CPU通過執(zhí)行內(nèi)部復(fù)位來(lái)響應(yīng)，在R為高電平的第二周期時(shí)執(zhí)行內(nèi)部復(fù)位，在V關(guān)斷增加上V（掉電保護(hù)）RAM的內(nèi)部將保持不變。8031單片機(jī)存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)8031單片機(jī)沒有程序存儲(chǔ)器，只有256字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，即地址從00H~FFH，其中內(nèi)部數(shù)據(jù)RAM地址為0~127（00H7FH）,特殊功能寄存器（SFH）的地址為128~255，256個(gè)字節(jié)的00H~1FH為四個(gè)工作寄存區(qū)，其中00H~07H為0區(qū)，8H~17H為2區(qū)，18H~1FH為3區(qū)，每個(gè)區(qū)都有8個(gè)8位寄存器，R~R，要確定采用哪個(gè)工作寄存器，只需改變標(biāo)志寄存器的PSW中的R，R即可實(shí)現(xiàn)。從20H~2FH是位尋址空間，在此空間中CPU既可以對(duì)其執(zhí)行按字節(jié)操作，又可以對(duì)其中的每個(gè)單元的八位二進(jìn)制代碼執(zhí)行按位的操作。從30H~7FH，只能按字節(jié)尋址的數(shù)據(jù)緩沖器區(qū)，由于8031復(fù)位后，指針SP指向工作寄存器0區(qū)，所以程序編制時(shí)，在初始化程序中對(duì)SP設(shè)置的30H以后的地址區(qū)間為初始值。單片機(jī)8031的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器最大可以擴(kuò)展到64K，地址從0000H~FFFFH，用以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。8031中斷系統(tǒng)可編程為高優(yōu)先級(jí)或低優(yōu)先級(jí)中斷，并能實(shí)現(xiàn)二級(jí)中斷嵌套，各中斷源所對(duì)應(yīng)的中斷嵌套服務(wù)程序的入口地址和優(yōu)先級(jí)如下：中斷源 入口地址 優(yōu)先級(jí) INT 00003H 0 T 0000BH 1 INT 0013H 2 T 001BH 3串行口中斷 0023H 48031響應(yīng)中斷后，即從以上入口地址開始執(zhí)行中斷服務(wù)程序，直到遇到一條RET的指令為止。 8031儲(chǔ)存器擴(kuò)展電路設(shè)計(jì) 程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展8031是一個(gè)無(wú)ROM的8051，單片的8031不能構(gòu)成完整的計(jì)算機(jī)，必須按EPROM或ROM作為程序存儲(chǔ)器，所以外接一個(gè)2764芯片。2764是一種高速容量為8K8的EPROM存儲(chǔ)電路，讀出時(shí)間為250ns，2764為28線器件，其中AA為13位地址線，OO為8位數(shù)據(jù)線，為片選信號(hào)低電平有效，為數(shù)據(jù)輸出選通信號(hào)線，低電平有效，PGM為編程輸入線V為主電源線，V=5V；V為編程電源線，；V為接地，N腳不用。2764芯片中低8位地址線通過地址鎖存器74LS373與8031中的P口相連接，當(dāng)?shù)刂酚涉i存允許信號(hào)ALE為高電平時(shí)，則P口輸出地址有效。高5位地址線分別是P P相連，8位數(shù)據(jù)線直接與8031P口相連，引腳直接同8031引腳相連，片選直接接地，故2764始通選通有序8031只能選通外部程序存儲(chǔ)器，接地。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展由于8031內(nèi)部RAM只有128字節(jié)，這不能滿足系統(tǒng)的控制要求，需擴(kuò)展片外的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，故采用6264靜態(tài)RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。6264芯片是8K8的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器電路，集成度很高，其中AA位13位地址線，輸入地址數(shù)據(jù)與內(nèi)部字節(jié)的單元對(duì)應(yīng)，00H07H 為8位數(shù)據(jù)線，為片片選信號(hào)線，為讀寫控制信號(hào)線，都是低電平有效，V為+5V電源。GND接地，N 為空腳無(wú)用。 聯(lián)線方式 6264低8位地址線通過地址儲(chǔ)存器74LS373專8031P接口，高5位地址線分別與PP相連，8位數(shù)據(jù)線直接接到8031的P口。讀寫控制引腳。WE 與8031的讀寫控制引腳。直接相連，片選 通過譯碼電路與8031相連，譯碼器的Y輸出提供。所以6264的空間地址為4000H5FFFH。 地址鎖存器74LS373單片機(jī)規(guī)定P口提供低8位地址線，同時(shí)又要做數(shù)據(jù)線，所以為分時(shí)輸出低8位地址和數(shù)據(jù)通道口，為了把地址信息分離出來(lái)保存以便為外接存儲(chǔ)器提供8位地址信息，一般采取74LS373作為地址鎖存器，74LS373是帶之緩沖輸出的8D觸發(fā)器，用作地址鎖存器時(shí)，應(yīng)使其端為低電平，輸入端G與8031的地址鎖存信號(hào)ALE連接，當(dāng)G=1時(shí)，74LS373的輸出端1G8G與輸入端的1D8D相同，當(dāng)G 高電平道會(huì)低電平時(shí)，輸入的數(shù)據(jù)被鎖存入1Q8Q中。 I/O口擴(kuò)展電路設(shè)計(jì)8031單片機(jī)共有四個(gè)8位并存I/O接口，但是供用戶使用的只有P口及部分P口線，因此在大部分應(yīng)用系統(tǒng)中都不可避免的進(jìn)行I/O口的擴(kuò)展。本設(shè)計(jì)的擴(kuò)展I/O接口電路選