最新數(shù)控車床的進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)終版-資料下載頁(yè)
2025-06-29 02:50本頁(yè)面
【正文】 功率放大器，需根據(jù)步進(jìn)電機(jī)容量選擇功率放大器。本設(shè)計(jì)選用高低壓功率放大器。 其它輔助電路設(shè)計(jì)（1）8031的時(shí)鐘電路 單片機(jī)的時(shí)鐘可以由兩種方式產(chǎn)生：內(nèi)部方式和外部方式。內(nèi)部方式利用芯片的內(nèi)部振蕩電路，在XTAL1,XTAL2 引腳上外接定時(shí)元件。~12之間任意選擇，耦合電容在5~30pF 之間，對(duì)時(shí)鐘有微調(diào)作用。采用外部時(shí)鐘方式時(shí)，可將XTAL1 直接接地，XTAL2 接外部時(shí)鐘源。（2）復(fù)位電路單片機(jī)的復(fù)位都是靠外部電路實(shí)現(xiàn)。在時(shí)鐘工作后，只要在RESET引腳上出現(xiàn)10ms 以上的高電平，單片機(jī)就實(shí)現(xiàn)狀態(tài)復(fù)位，之后CPU便從0000H單元開始執(zhí)行程序。在實(shí)際運(yùn)用中，若系統(tǒng)中有芯片需要其復(fù)位電平與8031復(fù)位要求一致時(shí)，可以直接相連。當(dāng)晶振頻率選用6MHZ 時(shí)，復(fù)位電路中C取22μF，R取200Ω ,RK取1000Ω（３）越程報(bào)警電路為了防止工作臺(tái)越界，可分別在極限位置安裝限位開關(guān)。利用光電耦合電路，將行程開關(guān)接至發(fā)光二極管的陰極，光敏三極管的輸出接至8031的I/。當(dāng)任何一個(gè)行程開關(guān)被壓下的時(shí)候，發(fā)光二極管就發(fā)光，使光敏三極管導(dǎo)通，由低電平變成高電平。8031可利用軟件設(shè)計(jì)成查詢的方法隨時(shí)檢查有無(wú)越界信號(hào)。也可接成從光敏三極管的集電極輸出接至8031的外部中斷引腳（INT0或INT1），采用中斷方式檢查越界信號(hào)[2]。 機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 該系統(tǒng)選用MCS51系列的8031作為主控制器。擴(kuò)展存儲(chǔ)電路為一片2732EPROM 和一片6264RAM。程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展為4K，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器擴(kuò)展為8K。 2732的片選控制端直接接地，該電路始終處于選中狀態(tài)。系統(tǒng)復(fù)位以后，CPU從0000H 開始執(zhí)行監(jiān)控程序。6264的片選端由譯碼器（74LS138）的Y2輸出提供。所以6264的空間地址為4000H~5FFFH。 系統(tǒng)的擴(kuò)展I/O 接口電路選用通用可編程并行輸入/輸出接口芯片8155。8155的片選端接至譯碼器（74LS138）的Y4的輸出端，故8155控制命令寄存器及PA，PB，PC口的地址號(hào)分別為8000H 及8001H，8002H，8003H。8155RAM區(qū)的地址為8000H—80FFH。8155的PA口為控制工作抬X,Z向電機(jī)的接口。為防止功率放大器高電壓的干擾，不步進(jìn)電機(jī)接口與功率放大器之間采用光電隔離。鍵盤與顯示器設(shè)計(jì)在一起，8155的PC口擔(dān)任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(gè)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(dòng)。PB口剩余的I/O線PB4 —PB7分別作為工作臺(tái)+X，+Z，X，Z 四個(gè)方向的行程限位控制信號(hào)。在軟件設(shè)計(jì)上8155的PA口，PC口設(shè)置為輸出，PB口設(shè)置為輸入。計(jì)算機(jī)隨時(shí)巡回檢測(cè)PB4—PB7的電平，當(dāng)某I/O線為0時(shí)，應(yīng)立即停止X，Z向電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，并發(fā)出報(bào)警信號(hào)[4]。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(jì)。 圖32 主程序框圖圖33 自動(dòng)進(jìn)給子程序框圖控制系統(tǒng)電路圖如圖33所示。圖34 控制系統(tǒng)電路圖總結(jié)這學(xué)期我們學(xué)習(xí)了《機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)》這門課程，并進(jìn)行了課程設(shè)計(jì)。為了完成“數(shù)控車床的進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)”這一課程設(shè)計(jì)題目，我們進(jìn)行了數(shù)控系統(tǒng)總方案的擬定、進(jìn)給伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算以及控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)等過(guò)程，使我們綜合應(yīng)用所學(xué)的機(jī)械、電子和微機(jī)的知識(shí)，進(jìn)行一次機(jī)電結(jié)合的系統(tǒng)訓(xùn)練，從而培養(yǎng)了我們機(jī)電產(chǎn)品的初步設(shè)計(jì)計(jì)算的能力以及分析和處理機(jī)電方面技術(shù)問(wèn)題的能力。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)會(huì)了如何查閱現(xiàn)有的技術(shù)資料、如何舉一反三、如何通過(guò)改進(jìn)并加入自己的想法與觀點(diǎn)，使之成為自己的東西。并且結(jié)合生產(chǎn)知識(shí)，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際以及分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的才能，并使大學(xué)三年所學(xué)的知識(shí)得到進(jìn)一步鞏固、深化和擴(kuò)展。在此，感謝老師的這學(xué)期的付出，讓我們學(xué)到了機(jī)電一體化方面的許多知識(shí)。參考文獻(xiàn)[1] [M].:高等教育出版社，2007.[2] [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2016.[3] 濮良貴，[M].：高等教育出版社，2005.[4] [M].北京:高等教育出版社,2003.[5] 鄧文英,[M].:高等教育出版社，2008.[6] [M].:機(jī)械工業(yè)出版社,2017.[7] [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.18
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