【正文】 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)、動態(tài)兩種。本設(shè)計采用動態(tài)掃描法，即逐個點亮各位顯示器，因視覺殘留效應(yīng)，效果與全部顯示器持續(xù)點亮一樣。為實現(xiàn)顯示器動態(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)動器、鎖存器輸出字形到LED，構(gòu)成傳送電路。（顯示電路見附圖1） 8155擴展I/O端口的初始化由上圖的硬件連接得到8155初始化程序：8155有關(guān)地址寄存器端口地址為:100H 命令字寄存器104H 定時器低字節(jié)105H 定時器高字節(jié)相應(yīng)初始化程序為:ORG 0A00HMOV DPTR,100HMOV A,7HMOVX @R0,A……END,處于高優(yōu)先級，所以IP、IE初始化為：SETB PX0 SETP PX1CLR PT0CLR PT1CLR PSSETB EX0SETB EX1SETB ET0SETB ET1SETB ESCLS ET2SETB EAPSW、TCON、TMOD初始化：MOV PSW，00HSETB IT0SETB IT1 SETB IE0SETB IE1SETB TR0SETB TR1TMOD工作在方式2，所以初始化為： MOV TMOD ，66H 插補原理插補是對直線、圓弧等低次方程曲線的一種逼近方式。通過計算使沿坐標(biāo)方向的折線所構(gòu)成的圖形與加工圖形間的誤差保持在允許的范圍內(nèi)。常用的方法有逐點比較法、積分法。本設(shè)計選用逐點比較法。逐點比較法工作原理：在控制過程中，逐步計算，判別折線運動與要求軌跡之間的偏差，決定下一步的進給方向。用步進電機控制工作臺沿某一方向進給一步。一個插補由四個節(jié)拍組成，即偏差判別，進給，偏差計算，終點計算。無論是直線插補、順圓插補、逆圓插補都遵守這樣的四步原則。在實際電路中，模擬信號與數(shù)字信號之間有一個強電干擾的問題。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，使其在強弱電接口，特別是在微機系統(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)計時，應(yīng)該注意輸入信號電路與單片機連接時的隔離。在這里，采用光電耦合是最常用的方法。光電耦合器具有三個特點：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；③具有耐用、可靠性高和速度快等優(yōu)點，響應(yīng)時間一般為數(shù)以內(nèi)，高速型光電耦合器的響應(yīng)時間有的甚至小于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。光耦電路原理圖89。 VCC1 VCC2R1 R211GND 圖89 光耦電路原理圖為防止工作臺行程越界，設(shè)置限位開關(guān)，本設(shè)計中有四個限位開關(guān)，對應(yīng)于四種越界可能。，一旦越界，立即發(fā)出越界信號，啟動中斷方式，停止工作臺的移動。等待處理。并發(fā)出紅燈報警。在正常工作時，則是綠燈亮。兩燈均由8155Pb4口控制。第九章 步進電機接口電路及驅(qū)動本設(shè)計選用五相步進電機M56853S，工作方式為2細分工作方式，并選擇2CK輸入工作方式。步進電機由驅(qū)動器RD0534M驅(qū)動。而單片機控制驅(qū)動器啟動和停止及正反轉(zhuǎn)。驅(qū)動步進電機的脈沖按順序供給電機各相，脈沖發(fā)生由驅(qū)動器內(nèi)部自動產(chǎn)生，并且具有各種系統(tǒng)保護。RD0534M驅(qū)動器的主要控制端有：順時方向控制端CW；逆時方向控制端CCW；運行方式控制端4PIN，所需聯(lián)接控制信號由28155PB口控制。X、Y向步進電機各用一個驅(qū)動器控制，電機以五相方式工作。由于RD0534M驅(qū)動器具有良好的工作性能，并且又具有較強的保護功能，所以系統(tǒng)工作比較穩(wěn)定。單片機控制RD0534M工作時有一個脈沖電流的要求，故在兩者之間加了控制三極管。以滿足控制要求。（硬件布置見附圖1）單片機實現(xiàn)步進電機控制主要在于脈沖分配，實現(xiàn)脈沖分配（也就是通電換相控制）的方法有兩種：軟件法和硬件法。這里通過單片機發(fā)出信號經(jīng)過環(huán)形分配器驅(qū)動放大直接控制，需要采用軟件實現(xiàn)脈沖分配。橫向進給采用五相十拍步進電機，五相十拍工作方式通電換相的正序為：ABABCBCBCDCDCDEDEDEAEAEAB，共有10個通電狀態(tài)。，0代表使繞組通電，1代表使繞組斷電，設(shè)為1（即五相十拍步進電機工作，三相六拍步進電機不工作），控制則可用10個控制字來對應(yīng)這10個通電狀態(tài)。這10個控制字如表91所列。表91 狀態(tài)控制字通電狀態(tài)(E)(D)(C)(B)(A)控制字AB11001FCHABC11000F8HBC11001F9HCBD10001F1HCD10011F3HCDE00011E3HDE00111E7HDEA00110E6HEA01110EEHEAB01100ECH軟件脈沖分配子程序正轉(zhuǎn)程序為：CW: INC R0 CJNE R0,0AH,ZZMOVE R0,00HZZ: MOV A,R0MOV DPTR,ABCMOVC A,@A+DPTRMOV P1,ARETABC: DB 0FCH,0F8H,0F9H,0F1H,0F3HDB 0E3H,0E7H,0E6H,0EEH,0ECH反轉(zhuǎn)程序為：CCW: DEC R0CJNE R0,0FFH,FZMOV R0,09HFZ: MOV A,R0MOV DPTR,ABCMOVC A,@A+DPTRMOV P1,ARET縱向進給采用三相六拍步進電機，三相六拍工作方式通電換相的正序為：AABBBCCCA，共有6個通電狀態(tài)。，0代表使繞組通電，1代表使繞組斷電，設(shè)為1（即三相六拍步進電機工作，五相十拍步進電機不工作），控制則可用6個控制字來對應(yīng)這6個通電狀態(tài)。表92 狀態(tài)控制字通電狀態(tài)(C)(B)(5)控制字A110DFHAB1009FHB101BFHBC0013FHC0117FHCA0105FH軟件脈沖分配子程序正轉(zhuǎn)程序為：CW: INC R1 CJNE R1,0AH,ZZMOVE R1,00HZZ: MOV A,R1MOV DPTR,ABMOVC A,@A+DPTRMOV P1,ARETAB: DB 0DFH,9FH,0BFH,3FH,7FH,5FH反轉(zhuǎn)程序為： CCW: DEC R0CJNE R0,0FFH,FZMOV R0,09HFZ: MOV A,R0MOV DPTR,ABCMOVC A,@A+DPTRMOV P1,第十章 總 結(jié) 通過對數(shù)控十字工作臺的整體設(shè)計，確定了一臺合理的立式機床結(jié)構(gòu)。根據(jù)題目要求，設(shè)計出了一個結(jié)構(gòu)合理的XY軸工作臺，同時對工作臺進行了受力分析、設(shè)計計算，對滾珠絲杠傳動系統(tǒng)傳動效率、強度等也進行了相應(yīng)的計算，對直線滾動導(dǎo)軌如何選型進行了深度分析，確定步進電機及其傳動機構(gòu)并進行了慣性負載計算、剛度討論等，分別來驗證了其合理性。利用單片機（本設(shè)計采用了89C51為主控芯片），設(shè)計出了一個比較合理的數(shù)控硬件電路與步進電機驅(qū)動相匹配的數(shù)控軟件連接，由單片機控制步進電機來實現(xiàn)XYZ方向的運動。在設(shè)計中對機床數(shù)控部分的I/O進行了擴展，并對鍵盤和顯示器進行了相應(yīng)的設(shè)計，對程序進行了初始化?；就瓿闪私?jīng)濟型數(shù)控數(shù)控十字工作臺的設(shè)計，按此設(shè)計的切割機可以滿足生產(chǎn)的實際需要.參 考 文 獻[1] . 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)出版社，2000[2] ：北京航空航天大學(xué)出版社出版，2002[3] （電）產(chǎn)品構(gòu)造. 北京：北京科學(xué)出版社，2006[4] . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006[5] . 陜西：陜西電子編輯部，1991[6] . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006[7] [8] . 北京：北京出版社，2001[9] . 北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社，1991[10] . 北京：兵器工業(yè)出版社，1999[11] . 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)出版社，2000[12] . 北京：機械工業(yè)出版社版，2006[13] . 北京：北京國防工業(yè)出版社，1995[14] . 北京：機械工業(yè)出版社，1999[15] . 北京：機械工業(yè)出版社，2001[16] ，（機加工）（英文版）及學(xué)習(xí)輔導(dǎo)（上冊）. 北京：機械工業(yè)出版社 ,1998[17] Patton . Mechanical Power Transmission. New Jersey: PrinticeHall,198