【正文】 位（PB口輸出為高對應的位顯示器）的顯示數(shù)據(jù)，使該位顯示與顯示緩沖器相對應的字符，而其余各位均為熄滅，依次改變8155的PB口輸出為高的位，PB口輸出對應的顯示緩沖器的數(shù)據(jù)。 步進電機控制電路1）.常用的環(huán)行分配器：三相、四相、五相、六相。 在本次設計中，X向及Y向均選用的是YB015環(huán)行分配器18腳雙列直插。 ：先通輸控制，低電平有效，用來控制分配器是否輸出孫許脈沖。：清零端低電平有效，輸出脈沖前對環(huán)行分配器必須清零，使分配器正常工作。A0、A1通電方式控制端當A0、A1=0分配器以五相五拍工作當A0=0、A1=1五相雙五拍工作當A0=A1=0五相雙五拍工作選通輸入控制，低電平有效Ep—時鐘電路脈沖輸入端2）.環(huán)行分配器與8031，步進電機連接a、兩個輸入控制端，低電平有效。b、A0、A1通電方式控制端。A0、A1=0時四相四拍，應接地c、E0 是選通輸出控制端，由803P1P14來控制d、+、方向控制端，由8031PA0、P13來控制e、CP時鐘脈沖輸入端，由8155上TimOUT提供f、R清零端，由8031P15提供3) 步進電機開環(huán)驅動原理每輸入一個脈沖,步進電機就前進一步,因此,但主要分三大類:反應式步進電動機,永磁式步進電動機,四相,五相,他們的工作原理都有相同之處:數(shù)字式脈沖信號控制定子磁極上的控制繞組,按一定順序依次通電,在頂子和轉子的氣隙間形成步進式的磁極軸旋轉.步進電動機主要用于開環(huán)系統(tǒng),當然也可以閉環(huán)系統(tǒng).下圖是步進電動機開環(huán)伺服系統(tǒng)的原理圖,它由以下幾部分組成: 脈沖信號源――是一個脈沖發(fā)生器,通常脈沖頻率連續(xù)可調,也稱為變頻信號源. 脈沖分配器――脈沖按一定的順序送到功率放大器中進行放大，驅動步進電動機工作．用硬件進行脈沖順序的分配，有時稱為環(huán)行分配器，也簡稱環(huán)分．功率放大器――將脈沖分配器送來的脈沖放大，使步進電動機獲得必要的功率．步進電動機――伺服系統(tǒng)的執(zhí)行元件，它帶動工作機構，如減速裝置，絲桿，工作臺．脈沖分配對每一個五相步進電動機而言，其脈沖分配方式是五相十拍的的．其五相分別用Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ表示．五相十拍的運行方式是Ａ－ＡＢ－Ｂ－ＢＣ－Ｃ－ＣＤ－Ｄ－ＤＥ－Ｅ－ＥＡ順序輪流通電，則轉子便順時針方向一步一步轉動．要改變步進電動機的轉動方向，只需改變通電的順序即可．脈沖分配器是將脈沖電源按規(guī)定的通電方式分配到各相，該分配可由硬件來實現(xiàn)．在微機控制中，脈沖的分配也可由軟件來完成，，，經(jīng)光電隔離、驅動放大使步進電機運轉．延時的長短決定了步進電動機運行一拍的時間，也就決定了步進電機的轉速．4) 驅動電路由微機根據(jù)控制要求發(fā)出的脈沖，并依次將脈沖分配到各相繞組，因其功率很小，電壓不足５Ｖ，電流為mＡ級，必須經(jīng)過驅動器將信號電流放大到若干安培，才能驅動步進電動機．因此，步進電機驅動器實際上是一個功率放大器．驅動器的質量直接影響步進電動機的性能，驅動器的負載是電機的繞組，是強電感應負載．對驅動器的主要要求是：失真要小，要有較好的前后沿和足夠的幅度；效率要高；工作可靠；安裝調試和維修方便．下圖是一個Ｌa繞組的高低壓驅動電路，脈沖變壓器Ｔp組成高壓控制電路。 無脈沖輸入時，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４均截止，電機繞組Ｌa中無電流通過，電機不轉．有脈沖輸入時，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ４飽和導通，在Ｔ２由截止到飽和期間，其集電極電流也就是脈沖變壓器的初級電流急速增加，在變壓器次級感應一個電壓，使Ｔ３導通，８０Ｖ高壓經(jīng)高壓管Ｔ３加到繞組Ｌa上，使電流迅速上升，約經(jīng)數(shù)百微妙，當Ｔ２進入穩(wěn)壓狀態(tài)后，Ｔp初級電流暫時恒定，次級的感應電壓降到０，Ｔ３截止，這時１２Ｖ低壓電流經(jīng)Ｄ２加到繞組Ｌa上，維持Ｌa中的電流為恒定值．輸入脈沖結束后，Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４又均截止，儲存在Ｌa中的能量通過１８Ω的電阻和二極管泄放，１８Ω的電阻的作用是減小放電回路的時間常數(shù)，改善電流波形后沿．由于采用高低壓驅動，電流增長快，電機的力矩和運行頻率都得到改善，但由于電機轉動時產(chǎn)生的反電動勢，使電流波形頂部下凹，使平均電流下降，轉矩下降．5) .光電隔離電路設計為了避免外部設備的電源干擾，防止被控對象電路的強電反竄，通常采取將微機的前后向通道與被連模塊在電氣上的隔離的方法。過去通常隔離變壓器或中間繼電器來實現(xiàn)，而目前已廣泛被性能高、價格低的光電耦合器來代替。光電耦合器是把發(fā)光元件與受光元件封裝在一起，以光作為媒體來傳輸信息的。其封裝形式有管形，雙列直插式、光導纖維連接等。發(fā)光器件一般為砷化鎵紅外發(fā)光二極管。光電耦合器具有以下特點：信號采取光電形式耦合，發(fā)光部分與受光部分無電氣回路，絕緣電阻高達10101012Ω，絕緣電壓為10005000V，因而具有極高的電氣隔離性能，避免輸出端和輸入端之間可能產(chǎn)生的反饋和干擾。由于發(fā)光二極管是電流驅動器件，動態(tài)電阻很小，對系統(tǒng)內外的噪聲干擾信號形成低阻抗旁路，因此抗干擾能力強，共模抑制比高，不受磁場的影響，特別是用于長線傳輸時作為終端負載，可以大大地提高信噪比。光電耦合器可以耦合零到數(shù)千赫的信號，且響應速度快（一般為幾毫秒，甚至少于10ns），可以用于高速信號的傳輸。下圖的光電耦合器是采用硅光電二極管作受光元件。其CTR為10%100%，脈沖上升和下降時間小于5μs，輸出電路飽和壓降?。ǎ?，電路構件簡單，是目前應用較多的一種，主要用于驅動TTL電路、傳輸線隔離、脈沖放大等。晶體管輸出型的光電耦合器用于開關信號耦合時，發(fā)光二極管和光電晶體管平常都處于關斷狀態(tài)。在發(fā)光二極管通過電流脈沖時，光電晶體管在電流脈沖持續(xù)的時間內導通。下圖是使用4N25光電耦合器的接口電路，這里4N25起到耦合脈沖信號和隔離單片機8031系統(tǒng)與輸出設備電氣回路的作用，使兩部分的電流相互獨立。輸出部分的地線Vss接地殼或大地，而單片機的電源地線（GND）浮空，這樣可以避免輸出部分電源變化對單片機電源的影響。參考文獻中國機械工程學會 中國機械設計大典編委會。中國機械設計大典（4）。江西：江西科學技術出版社，2002清華大學曹金榜、易錫麟、張玉峰、陳養(yǎng)田、張春編。機床主軸變速箱設計指導。北京：機械工業(yè)出版社，1987華東紡織工學院、哈爾濱工業(yè)大學、天津大學編。機械設計圖冊。上海：上海科學技術出版社，1979吳振彪主編。機電綜合設計指導。北京：中國人民大學出版社，2000顧熙棠、遲建山、胡寶珍主編。金屬切削機床（下冊）。上海：上?？茖W技術出版社，2000《機床設計手冊》編寫組編。機床設計手冊（一至三冊） 北京：機械工業(yè)出版社，1986鄧星鐘主編。機電傳動控制（第三版）。武漢：華中科技大學出版社，20038. [M].蘇州大學出版社，2004：8083.9. [M].北京：機械工業(yè)出版社，1998：1016.10. [M].北京：國防工業(yè)出版社，1992150153.11. [M].北京:機械工業(yè)出版社，2003：6163.[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學出版社,2003：1820.致　謝 本論文是在工程學院機械系的多位老師的悉心關懷和指導下完成的。彭老師淵博的專業(yè)知識，嚴謹務實的治學態(tài)度，對學術執(zhí)著的追求精神，日常生活中豁達的人生態(tài)度，都給學生留下深刻印象，學生自覺受益匪淺。對于老師的教誨，學生將受用終生。在此謹對老師的辛勤培養(yǎng)和悉心關懷致以最誠摯的謝意！回首半年的論文設計工作,組里融洽的工作環(huán)境、濃厚的學習氛圍將使我終生難忘。同時感謝我周圍同學，感謝他們給予我的無私幫助，祝愿他們在今后的學習生活中一帆風順！最后，要感謝我的家人，在大學的四年學習生活里，是他們給予我無限的關懷與支持，鼓勵我勇敢面對學習與生活中的困難，順利完成學業(yè)。我還要向周圍的同學致以我的謝意，他們在日常生活中給予我關懷與理解，我為結交到如此多的良師益友而感到由衷的欣慰。僅以此論文獻給四年美好的大學時光，希望通過本論文和大家一起分享這份收獲的喜悅。39 /