【正文】 ，可用來驅(qū)動負(fù)載或總線。當(dāng)OE 為高電平時，O0~O7 呈高阻態(tài)，即不驅(qū)動總線，也不為總線的負(fù)載，但鎖存器內(nèi)部的邏輯操作不受影響。當(dāng)鎖存允許端LE 為高電平時，O 隨數(shù)據(jù)D 而變。當(dāng)LE 為低電平時，O 被鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平。當(dāng)LE 端施密特觸發(fā)器的輸入滯后作用，使交流和直流噪聲抗擾度被改善400mV 。引出端符號：D0～D7：數(shù)據(jù)輸入端；OE：三態(tài)允許控制端（低電平有效）；LE：鎖存允許端；Q0Q：輸出端；鎖存器74LS373外部管腿 I/O口電路的擴展 1. 并行口的擴展8031單片機共有四個8位并行I/O口，但可供用戶使用的只有P1口及部分P3口線。因此在大部分應(yīng)用系統(tǒng)中都不可避免地要進(jìn)行I/O口的擴展。通用可編程接口芯片8155具有2k位的靜態(tài)RAM、2個8位和一個6位的可編程并行I/O口、一個14位的計數(shù)器。由于8155與單片機的接口簡單，是單片機系統(tǒng)廣泛使用的芯片。8155與8031的聯(lián)接可歸結(jié)為三總線的連接。8155本身具有地址鎖存信號控制線和地址鎖存器，故可直接將地址、數(shù)據(jù)線AD0～AD7直接與8031口線對應(yīng)的相連，8155的ALE與8031的ALE直接相連，～,IO/，其它讀寫信號WR、RD也都對應(yīng)相連。8155的地址與8031統(tǒng)一編址。 2. 鍵盤、顯示器接口電路鍵盤、顯示器是數(shù)控系統(tǒng)常用的人機交互的外部設(shè)備，可以完成數(shù)據(jù)的輸入和計算機狀態(tài)的動態(tài)顯示。通常，數(shù)控系統(tǒng)都采用行列式鍵盤，按鍵設(shè)置在行列的交點上。本系統(tǒng)中所設(shè)計的是由46鍵和6位LED顯示器組成。為了簡化電路，鍵盤的列線及LED顯示器的段碼共用一個口，即8155的PB口，鍵盤的行線由8155的PA口提供，LED的字位控制則由PC口經(jīng)74154后提供。8155各引腳功能說明如下：RST：復(fù)位信號輸入端，高電平有效。復(fù)位后，3個端口均為輸入方式。AD0～AD7：三態(tài)的地址/數(shù)據(jù)總線。與單片機的低8位地址/數(shù)據(jù)總線（P0口）相連。單片機與8155之間的地址、數(shù)據(jù)、命令與狀態(tài)信息都是通過這個總線口傳送的。：讀選通信號，低電平有效。：寫選通信號，低電平有效。：片選信號線，低電平有效。IO/：8155的RAM存儲器和I/O口選擇。當(dāng)IO/＝0時，則選擇8155的片內(nèi)RAM，AD0～AD7上地址為8155中RAM單元的地址（00H～FFH）；當(dāng)IO/＝1時，選擇 8155的I/O口，定時/計數(shù)器，命令/狀態(tài)寄存器ALE：地址鎖存信號。8155內(nèi)部設(shè)有地址鎖存器，在ALE的下降沿將單片機P0口輸出的低8位地址信息及，IO/的狀態(tài)都鎖存到8155內(nèi)部鎖存器。因此，P0口輸出的低8位地址信號不需外接鎖存器。PA0～PA7：8位通用I/O口，其輸入、輸出的流向可由程序控制。PB0～PB7：8位通用I/O口，功能同A口。PC0～PC5：有兩個作用，既可作為通用的I/O口，也可作為PA口和PB口的控制信號線，這些可通過程序控制。TIMERIN：8155內(nèi)部定時/計數(shù)器信號輸入端。TIMEROUT：8155內(nèi)部定時/計數(shù)器信號輸出端。VCC：＋5V電源8155集成芯片引腳圖 步進(jìn)電機驅(qū)動電路 步進(jìn)電機是一種用脈沖信號控制的電動機。在負(fù)載能力及動態(tài)特性范圍內(nèi)，電動機的角位移僅與控制脈沖成正比。在多數(shù)情況下，用步進(jìn)電機作為執(zhí)行元件的數(shù)控系統(tǒng)不需要A/D或D/A轉(zhuǎn)換，可采用較為簡單的開環(huán)控制，因而成為經(jīng)濟(jì)性數(shù)控機床最主要的一種伺服驅(qū)動元件。在控制系統(tǒng)中，步進(jìn)電機的接口電路至關(guān)重要，沒有它將無法實現(xiàn)微機對步進(jìn)電機的控制。如前所述，8031系列單片機含有4個并行輸入/輸出口，其中P1口可以提供給用戶使用，作為步進(jìn)電機及其它控制對象的接口。也可采用8155或8255A等可編程并行輸入、輸出接口芯片設(shè)計擴展接口電路，來控制步進(jìn)電機即其它外部設(shè)備。本系統(tǒng)即采用8155的PA口作為步進(jìn)電機的控制端口。脈沖分配器又叫做環(huán)形分配器，是驅(qū)動步進(jìn)電機必不可少的環(huán)節(jié)。步進(jìn)電機的控制方式由環(huán)形分配器實現(xiàn)，其作用是將數(shù)控裝置送來的一系列脈沖指令按一定的分配方式和順序輸送給步進(jìn)電機的各項繞組，實現(xiàn)電機的正或反轉(zhuǎn)。在數(shù)控系統(tǒng)中使用較多的是集成脈沖分配器和軟件脈沖分配器。而在本系統(tǒng)中使用的是軟件脈沖分配，通過編程來達(dá)到脈沖分配的目的，從而控制步進(jìn)電機的各項繞組。 3．隔離電路在步進(jìn)電機驅(qū)動電路中，脈沖分配器輸出的信號經(jīng)放大后控制步進(jìn)電機的勵磁繞組。由于步進(jìn)電機需要的驅(qū)動電壓較高（幾十伏），電流也較大，如果將輸出信號直接與功率放大器相聯(lián)，將會引起強電器干擾，輕則影響計算機程序的正常進(jìn)行，重則導(dǎo)致計算機和接口電路的損壞。所以一般在接口電路與功率放大器之間都要加上隔離電路，實現(xiàn)電氣隔離，通常使用最多的是光電耦合器。圖為光電耦合器與步進(jìn)電機的接口電路。 光電隔離與步進(jìn)電機接口電路 其它輔助電路設(shè)計1. 8031的時鐘電路單片機的時鐘可以有兩種方式產(chǎn)生：內(nèi)部方式和外部方式。內(nèi)部方式利用芯片內(nèi)部振蕩電路，在XTALXTAL2引腳上外接定時元件，如圖()所示?！?2MHz之間任選，耦合電容在5～30Pf之間，對時鐘有微調(diào)作用。采用外部時鐘方式，可把XTAL1直接接地，XTAL2接外部時鐘源。2．8031的復(fù)位電路單片機的復(fù)位都是靠外部電路實現(xiàn)，在時鐘電路工作后，只要在RESET引腳上保持10ms以上的高電平，單片機便實現(xiàn)狀態(tài)復(fù)位，之后CPU便從0000H單元開始執(zhí)行程序。一般數(shù)控系統(tǒng)都采用上電與按鈕復(fù)位組合。 程序部分 ORG 2000KZCH: PUSH AH ；保護(hù)?，F(xiàn)場PUSH BCMOV R2,NH ；送步數(shù)給R2LOOP0: MOV R3,00HMOV DPTR,POINT ；送控制碼指針JNB 00H,LOOP2LOOP1: MOV A,R3 ；取控制碼MOVC A, A+DPTRJZ LOOP0 ；控制碼為00H轉(zhuǎn)LOOP0MOV P1, A ；輸出控制碼CALL YANS ；調(diào)延時子程序INC R3 ；指針指向下一個控制碼JNZ R2,LOOP1 ；步數(shù)未完，繼續(xù)POP BC ；恢復(fù)現(xiàn)場POP AFRETLOOP2: MOV A, R3 ；取反向控制碼ADD A, 7HMOV R3, AAJMP LOOP1POINT: DB 01H ；正向轉(zhuǎn)動控制碼DB 03HDB 02HDB 06HDB 04HDB 05HDB 00HDB 01H ；反向轉(zhuǎn)動控制碼DB 05HDB 04HDB 06HDB 02HDB 03HDB 00HPOINT: EQU 150HN0 EQU 20HNLL EQU 21HN1H EQU 22HN2 EQU 23HNL EQU 24HNH EQU 25HDS EQU 26H 。 地址指針偏移量FEED EQU 0E80HORG 0E00HSTART: MOV SP , 60H 。 程序開始 MOV TMOD , 01H 。 設(shè)計數(shù)器為工作方式1,16定時器 MOV N0 , 1BH 。 設(shè)N0初值為27MOV NZ , 1BH 。 設(shè)NZ初值為27MOV A , N0RL AMOV RO , ACLR C MOV A , NLSUBB A , N0MOV NLL , AMOV A , NHSUBB A , 00HMOV NIH , AMOV DPTR , 1000H 。 設(shè)時間常數(shù)地址指針初值為1000HMOV DS , 00H 。 設(shè)地址偏移量初值為00HMOV A , @A+DPTR 。 從EPROM中讀時間常數(shù)MOV TLO , A 。 送時間常數(shù)至定時器0中INC DSMOV A , DSMOVC A , @A+DPTRMOV THO , AINC DSSETB EA 。 開中斷允許SETB ETO 。允許定時器0中斷SETB TRO 。 啟動定時器0開始算WAIT: JB EA , WAIT 。 中斷允許范圍RETORG 000EH 。 定時器0中斷入口地址JMP 0F00HORG 0F00HINT: MOV A , DS 。 送時間常數(shù)到定時器0中MOVC A , @A+DPTRMOV TLO , AINC DSMOV A , DSMOVC A , @A+DPTRMOV THO , AINC DS 。 修改地址偏移量指針CALL FEED 。 調(diào)FEED子程序,使電機進(jìn)給步MOV A , N0 。 判斷N0是否為0,為0則轉(zhuǎn)恒速JNE A , 00H , LOOP1MOV A , N1 。 判斷N1是否為0,為0則轉(zhuǎn)入減速JNE A , 00H , LOOP2MOV A , NIHJNE A , 00H , LOOP2MOV A , N2 。 判斷N2是否為0JNE A , 00H , LOOP3CLR EA 。 N2為0,減速結(jié)束,關(guān)中斷RET 。 中斷返回LOOP1: DEC N0 。 N0不為0,則N0←N01RETLOOP2: MOV A , NIL 。 N1不為0,則N1←N11CLR CSUBB A , 01HMOV NIL , AMOV A , NIHSUBB A , 00HMOV NIH , ARETLOOP3: DEC N2RET結(jié)論由于數(shù)控機床的精密要求，所以在設(shè)計的時候不得不考慮它的剛度要求及抗振性要求，這使得在設(shè)計床身的時候就要考慮到它所承受的各種外力的情況，在這方面，我針對床身的材料、厚度及其機構(gòu)幾方面進(jìn)行了設(shè)計。在傳動方面為適應(yīng)其加工范圍、工藝要求、加工精度及自動化要求等方面，對主軸進(jìn)行了設(shè)計使其具有較高的熱穩(wěn)定性，并能保證配合精度，并且還對X、Y、Z軸及其它相關(guān)零件進(jìn)行了計算。在進(jìn)給伺服系統(tǒng)的設(shè)計中，因其要求定位精度高、跟蹤指令信號的響應(yīng)快、系統(tǒng)的穩(wěn)定好等，首先對其進(jìn)行了分析并根據(jù)其要求完成這方面的設(shè)計。在設(shè)計微機控制系統(tǒng)時，在選取主控制器及存儲器時通過對本系統(tǒng)的考慮，在從性能價格比上選取了合適的硬件結(jié)構(gòu)，在電路設(shè)計方面以達(dá)到簡潔明了實用為目的，做出了設(shè)計。在選取電機時，以絲杠的最大負(fù)載及不影響電路的正常工作。最后根據(jù)所加工的工件形狀針對刀具及工作平臺設(shè)計了相應(yīng)的工作程序。 48 / 48