【正文】 鍵號13H14H15H16H17H18H19H1AH1BH1CH1DH1F功能DELCOPYIDX單步回零運(yùn)行SHIFT 圖34 鍵盤掃描流程圖程序輸入時(shí)，涉及數(shù)字鍵及N、G、M等功能鍵。采用控制簡單，價(jià)格低廉的LED顯示器。因數(shù)控程序較長，顯示數(shù)據(jù)較多，一次把整條指令內(nèi)容全顯示出來很不經(jīng)濟(jì)。采用段顯示法，即依次顯示X、Y 、I 、J等數(shù)據(jù)，一條指令顯示完，再顯示下一條指令。以減少LED數(shù)量。系統(tǒng)分辨率為1μm，最大控制長度為1m，需6位顯示器才能滿足要求，再加上一位符號位，須7位LED，為清晰顯示N、G、X、Y符號，符號位用一位米字顯示。顯示器顯示方式有靜態(tài)、動(dòng)態(tài)兩種。本設(shè)計(jì)采用動(dòng)態(tài)掃描法，即逐個(gè)點(diǎn)亮各位顯示器，因視覺殘留效應(yīng)，效果與全部顯示器持續(xù)點(diǎn)亮一樣。為實(shí)現(xiàn)顯示器動(dòng)態(tài)掃描，對顯示器提供字形代碼輸入及顯示位控制，因此顯示器接口需有字形和字位控制。89C51P0口輸出BCD碼，通過驅(qū)動(dòng)器、鎖存器輸出字形到LED，構(gòu)成傳送電路。圖35 顯示器接口此處為6位8段LED動(dòng)態(tài)顯示電路，所謂動(dòng)態(tài)顯示就是指無論在任何時(shí)刻只有一個(gè)LED數(shù)碼管處于顯示狀態(tài)，為簡化硬件電路，將所有顯示位的段碼線相應(yīng)段并聯(lián)在一起，有一個(gè)8位的I/O口控制，而各位的共陽極或共陰極分別由相應(yīng)的I/O口線控制，形成各位的分時(shí)選通。雖然這些字符是在不同時(shí)刻出現(xiàn)，但由于數(shù)碼管的余暉和人眼的視覺暫留作用，只要各位顯示間隔足夠短，則可以造成多位同時(shí)亮的假象，達(dá)到同時(shí)顯示的效果。圖36 顯示流程圖圖37 步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路對步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)采用如圖所示的驅(qū)動(dòng)電路，高壓開關(guān)管T3在剛開始通電時(shí)，由于電流增大，變壓器兩側(cè)存在電勢差，T3導(dǎo)通，使高電壓為電動(dòng)機(jī)繞組供電，當(dāng)電流穩(wěn)定時(shí)，變壓器兩端不存在電勢差，開關(guān)管T3截止，使低壓為電動(dòng)機(jī)繞組供電。以達(dá)到高壓起動(dòng)，低壓維持的目的。一般高壓的選擇范圍為80~150V，低壓選擇范圍是5~20V。選擇時(shí)不要偏離步進(jìn)電機(jī)的額定值太遠(yuǎn)。圖38 8713芯片接線圖本課題采用硬件法實(shí)現(xiàn)脈沖分配，選用8713芯片，8713可以選擇單時(shí)鐘或雙時(shí)鐘，具有正反轉(zhuǎn)控制，初始化復(fù)位，工作方式和輸入脈沖狀態(tài)監(jiān)視功能，所有輸入端內(nèi)部都設(shè)有施密特整形電路，提高抗干擾能力，使用4~18V直流電源，輸出電流為20mA。由于采用了脈沖分配器，故單片機(jī)只需要提供步進(jìn)脈沖，進(jìn)行速度控制和轉(zhuǎn)向控制，脈沖分配的工作交給脈沖分配器來自動(dòng)完成。因此，CPU的負(fù)擔(dān)減輕許多。圖39 光電隔離電路在實(shí)際電路中，模擬信號與數(shù)字信號之間有一個(gè)強(qiáng)電干擾的問題。光電隔離電路的作用是在電隔離的情況下,以光為煤介傳送信號,，消除接地回路的干擾，有響應(yīng)速度較快、壽命長、體積小耐沖擊等好處，使其在強(qiáng)弱電接口，特別是在微機(jī)系統(tǒng)的前向和后向通道中獲得廣泛應(yīng)用。故在系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該注意輸入信號電路與單片機(jī)連接時(shí)的隔離。在這里，采用光電藕合是最常用的方法。光電耦合器具有三個(gè)特點(diǎn)：①信號傳遞采取電光電的形式，發(fā)光部分和受光部分不接觸，能夠避免輸出端對輸入端可能產(chǎn)生的反饋和干擾，②抑制噪聲干擾能力強(qiáng)；③具有耐用、可靠性高和速度快等優(yōu)點(diǎn)，響應(yīng)時(shí)間一般為數(shù)以內(nèi)，高速型光電耦合器的響應(yīng)時(shí)間有的甚至小于10ns。在系統(tǒng)圖示中，模擬地用AGND表示，而數(shù)字地用DGND表示，以示區(qū)別。圖310越界報(bào)警電路為防止工作臺(tái)行程越界，設(shè)置限位開關(guān)，本設(shè)計(jì)中有四個(gè)限位開關(guān)，對應(yīng)于四種越界可能。，一旦越界，立即發(fā)出越界信號，啟動(dòng)中斷方式，停止工作臺(tái)的移動(dòng)。等待處理。并發(fā)出紅燈報(bào)警。在正常工作時(shí)，則是綠燈亮。機(jī)床的X,Y,Z三個(gè)方向分別有兩個(gè)行程開關(guān)，如果碰到形成開關(guān)，則紅燈發(fā)出報(bào)警，每個(gè)方向的2個(gè)開關(guān)時(shí)或連接，只要有一個(gè)達(dá)到要求，就會(huì)觸發(fā)報(bào)警。同時(shí)三個(gè)方向的形成開關(guān)又組成一個(gè)與門，只要有一個(gè)方向的開關(guān)閉合，則也會(huì)觸發(fā)報(bào)警裝置。結(jié) 論通過對數(shù)控激光切割機(jī)的整體設(shè)計(jì)，確定了一臺(tái)合理的立式機(jī)床結(jié)構(gòu)。根據(jù)題目要求，設(shè)計(jì)出了一個(gè)結(jié)構(gòu)合理的XY軸工作臺(tái)，同時(shí)對工作臺(tái)進(jìn)行了受力分析、設(shè)計(jì)計(jì)算，對滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)效率、強(qiáng)度等也進(jìn)行了相應(yīng)的計(jì)算，對直線滾動(dòng)導(dǎo)軌如何選型進(jìn)行了深度分析，確定步進(jìn)電機(jī)及其傳動(dòng)機(jī)構(gòu)并進(jìn)行了慣性負(fù)載計(jì)算、剛度討論等，分別來驗(yàn)證了其合理性。利用單片機(jī)（本設(shè)計(jì)采用了89C51為主控芯片），設(shè)計(jì)出了一個(gè)比較合理的數(shù)控硬件電路與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)相匹配的數(shù)控軟件連接，由單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)來實(shí)現(xiàn)XYZ方向的運(yùn)動(dòng)。在設(shè)計(jì)中對機(jī)床數(shù)控部分的I/O進(jìn)行了擴(kuò)展，并對鍵盤和顯示器進(jìn)行了相應(yīng)的設(shè)計(jì)，對程序進(jìn)行了初始化?；就瓿闪私?jīng)濟(jì)型數(shù)控激光切割機(jī)的設(shè)計(jì)，按此設(shè)計(jì)的切割機(jī)可以滿足生產(chǎn)的實(shí)際需要。致 謝經(jīng)過3個(gè)月的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)本科生，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有指導(dǎo)教師的督促指導(dǎo)以及同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。 在這里首先要感謝我的導(dǎo)師,他平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從外出實(shí)習(xí)到查閱資料，設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖等整個(gè)過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。除了敬佩鄧?yán)蠋煖Y博的學(xué)識(shí)外，他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、平易近人的作風(fēng)和認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。 其次要感謝大學(xué)四年來所有的老師，為我們打下機(jī)械專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)；同時(shí)還要感謝所有的同學(xué)們，正是因?yàn)橛辛四銈兊闹С趾凸膭?lì)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會(huì)順利完成。 最后感謝長春理工大學(xué)四年來對我的栽培。參考文獻(xiàn)[1]. 北京：科學(xué)出版社,2005[2] . 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)出版社，2000[3] ：北京航空航天大學(xué)出版社出版，2002[4] （電）產(chǎn)品構(gòu)造. 北京：北京科學(xué)出版社，2006[5] . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006[6] . 陜西：陜西電子編輯部，1991[7] . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006[8] [9] . 北京：北京出版社，2001[10] . 北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社，1991[11] . 北京：兵器工業(yè)出版社，1999[12] . 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)出版社，2000[13] . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社版，2006[14] . 北京：北京國防工業(yè)出版社，1995[15] . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999[16] . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001[17] ，（機(jī)加工）（英文版）及學(xué)習(xí)輔導(dǎo)（上冊）. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,1998[18] Patton . Mechanical Power Transmission. New Jersey: PrinticeHall, 1980[19] 8bit Microcontrolller With 4K Bytes Flash AT89C51. ATMEL,2000.[20] Performance Configurable Digital AC Servo Control .[21] Vishay –Phase Brushless DC Moter