【正文】 鍵盤的列線及顯示器的掃描控制；PB口的PB0—PB3為鍵盤的行線。8031的P1口為顯示器的字形輸出口。該系統(tǒng)采用4X6共24個行列式鍵盤和6位8段共陰極LED顯示器。為了增加數(shù)碼管顯示亮度，分別在字形口和字位口加74LS07進(jìn)行驅(qū)動。PB口剩余的I/O線PB4—PB7分別作為工作臺+X，+Y，X，Y四個方向的行程限位控制信號。在軟件設(shè)計上8155的PA口，PC口設(shè)置為輸出，PB口設(shè)置為輸入。計算機隨時巡回檢測PB4—PB7的電平，當(dāng)某I/O線為0時，應(yīng)立即停止X，Y向電機的驅(qū)動，并發(fā)出報警信號。另外，光電隔離器的輸出端必須采用隔離電源。隔離電源選用7805三端集成穩(wěn)壓器設(shè)計。第七章 系統(tǒng)控制軟件的設(shè)計(一).系統(tǒng)控制軟件的主要內(nèi)容數(shù)控系統(tǒng)是按照事先編好的控制程序來實現(xiàn)各種控制功能。按照功能可將數(shù)控系統(tǒng)的控制軟件分為以下幾個部分： 系統(tǒng)管理程序：它是控制系統(tǒng)軟件中實現(xiàn)系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作的主體軟件。其功能主要是接受操作者的命令，執(zhí)行命令，從命令處理程序到管理程序接收命令的環(huán)節(jié)，使系統(tǒng)處于新的等待操作狀態(tài)。 零件加工源程序的輸入處理程序。該程序完成從外部I/O設(shè)備輸入零件加工源程序的任務(wù)。插補程序。根據(jù)零件加工源程序進(jìn)行插補，分配進(jìn)給脈沖。伺服控制程序。根據(jù)插補運算的結(jié)果或操作者的命令控制伺服電機的速度，轉(zhuǎn)角以及方向。診斷程序。包括移動不見移動超界處理，緊急停機處理，系統(tǒng)故障診斷，查錯等功能。機床的自動加工及手動加工控制程序。鍵盤操作和顯示處理程序。包括監(jiān)視鍵盤操作，顯示加工程序、機床工作狀態(tài)、操作命令等信息。(二).軟件設(shè)計數(shù)控XY工作臺的控制功能包括：（1）、系統(tǒng)初始化。如對I/O接口8155，8255A進(jìn)行必要的初始化工作，預(yù)置接口工作方式控制字。（2）、工作臺復(fù)位。開機后工作臺應(yīng)該自動復(fù)位，亦可手動復(fù)位。（3）、輸入和顯示加工程序。（4）、監(jiān)視按鍵，鍵盤及開關(guān)。如監(jiān)視緊急停機鍵及行程開關(guān)，鍵盤掃描等功能。（5）、工作臺超程顯示與處理。工作臺位移超過規(guī)定值時應(yīng)該立即停止工作臺的運動，并顯示相應(yīng)的指示字符。（6）、工作臺的自動控制。（7）、工作臺的手動控制。（8）、工作臺的聯(lián)動控制。 管理稱許是系統(tǒng)的主程序，開機后即進(jìn)入管理程序。其主要功能是接受和執(zhí)行操作者的命令。在設(shè)計管理程序時，應(yīng)確定接收命令的形式，系統(tǒng)的各種操作功能等。數(shù)控XY工作臺的基本操作功能有：輸入加工程序，自動加工，刀位控制，工作臺位置控制，手動操作，緊急停機等。（1）機床在自動加工時的動作順序：工作臺移動到位→刀具快速進(jìn)給→加工→退刀→工作臺運動到下一位置；（2）計算機在加工過程中的操作：讀取刀具軌跡，控制機床完成加工；步進(jìn)電機的控制包括速度，轉(zhuǎn)角及方向的控制。步進(jìn)電機在突然啟動或停止時，由于負(fù)載和慣性，會使電機失步，所以電機運行時有一個加，減速過程。通過確定進(jìn)給脈沖數(shù)和脈沖時間間隔，即可實現(xiàn)步進(jìn)電機轉(zhuǎn)角與速度的控制。（1）時間常數(shù)的確定在步進(jìn)電機控制程序中，利用單片機的定時器中斷，延時產(chǎn)生進(jìn)給脈沖的時間間隔。此間隔由送入定時器的時間常數(shù)決定。時間常數(shù)由下式計算：式中：T為脈沖時間間隔（ms）；為單片機機器周期（s），在時鐘為6MHz時，=2s。（2）步進(jìn)電機加，減速進(jìn)給脈沖及脈沖時間間隔的確定設(shè)步進(jìn)電機加，減速方式為直線加，減速。要使步進(jìn)電機不失步，應(yīng)滿足：式中：為步進(jìn)電機啟動力矩；為負(fù)載力矩；為慣性力矩。由步進(jìn)電機=，取步進(jìn)電機的加速啟動力矩則使步進(jìn)電機不失不的慣性力矩步進(jìn)電機角加速度又式中：為上升到步進(jìn)電機最高頻率所需時間，所以有：加速脈沖個數(shù)： 確定加減脈沖個數(shù)都為40個又因為：所以脈沖時刻結(jié)合可以算出對應(yīng)各脈沖時刻的計數(shù)器時間常數(shù)。 EPROM存儲器中，時間常數(shù)依次安排在首地址為1000H的存儲單元中，每個時間常數(shù)占據(jù)兩個字節(jié)，低位地址存放時間常數(shù)低8位，高位地址存放時間常數(shù)高8位。在程序中，設(shè)置加速，恒速，減速脈沖計數(shù)器N0，N1，N2。以計數(shù)器的值是否為0作為相應(yīng)過程是否結(jié)束的標(biāo)志。第八章 致謝本設(shè)計完成了題目要求的基本部分的全部要求。通過這次設(shè)計使我學(xué)會如何去收集資料和對機電一體化更深的認(rèn)識，同時培養(yǎng)我們的創(chuàng)新精神。使我們學(xué)會將理論很好地聯(lián)系實際，并不斷地去開動自己的大腦，為將來的工作打好基礎(chǔ)。創(chuàng)新，使我們不斷地戰(zhàn)勝別人，不斷地戰(zhàn)勝自己，超越前人。同時，本次設(shè)計加深了同學(xué)間地交流，加深了團隊合作。通過這次的設(shè)計，增強了我對知識的渴望，為今后的學(xué)習(xí)增添了動力。同時，更重要的是，我在這一設(shè)計過程中，學(xué)會了堅持不懈，不輕言放棄，設(shè)計過程，也好比是我們?nèi)祟惓砷L的歷程，常有一些不如意，也許這就是在對我們提出了挑戰(zhàn)，勇敢過，也戰(zhàn)勝了，勝利的鐘聲也就一定會為我們而敲響?？傊?，此次的課程設(shè)計收獲良多。在這次的課程設(shè)計過程中，衷心感謝老師在課題的選題、設(shè)計、論文的撰寫等各方面的悉心指導(dǎo)以及給予我實驗設(shè)備上的幫助；最后還要感謝各位同學(xué)們的熱情相助。 第九章 參考資料 張建民 《機電一體化》 高等教育出版社 2000． 曾億山 劉征宇 《光機電一體化工程專業(yè)課程實踐課程》合肥工業(yè)大學(xué)出版社 2007. 趙丁選 《光機電一體化使用手冊》 化學(xué)工業(yè)出版社 2003. 成大先 《機械設(shè)計手冊》化學(xué)工業(yè)出版社2007. 肖金球 《單片機原理與接口技術(shù)》2004. 陳蔚芳 王宏濤 《機床數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用》 2008.28