【正文】 最后感謝長春理工大學(xué)四年來對我的栽培。 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)。 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)?；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。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)。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)。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。并發(fā)出紅燈報(bào)警。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)。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。在這里，采用光電藕合是最常用的方法。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。因此，CPU的負(fù)擔(dān)減輕許多。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。一般高壓的選擇范圍為80~150V，低壓選擇范圍是5~20V。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。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。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。顯示器顯示方式有靜態(tài)、動(dòng)態(tài)兩種。以減少LED數(shù)量。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)。鍵號鍵功能對應(yīng)表31.表31 鍵號鍵功能對應(yīng)鍵號00H－09H0AH0BH0CH0DH0EH0FH10H11H12H1E功能0－9—NGMFS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。其原理是：一條列線為低電平，若此列線上已閉合鍵，則各行線狀態(tài)都為高電平，然后按行號、列號求得閉合鍵鍵碼。常用鍵識(shí)別方法有掃描法和線翻轉(zhuǎn)法。PA0—PA4為行線，PC0—PC5為列線。編輯鍵三個(gè)：DEL/INS—?jiǎng)h除/插入程序段鍵，DISP/ZOOM—DISP顯示程序全段內(nèi)容，ZOOM使加工圖形按比例縮放，預(yù)置為1，COPY—程序段復(fù)制，IDX—可設(shè)定某一程序段為起割點(diǎn)，單步—步進(jìn)電機(jī)走一拍就停止工作，回零—鉬絲重新置于起點(diǎn)，運(yùn)行—加工開始確認(rèn)。對中心鍵——鉬絲自動(dòng)找準(zhǔn)預(yù)定的中心位置(原點(diǎn))。用M00實(shí)行軟件暫停時(shí)，恢復(fù)運(yùn)行也需要按該鍵。暫停鍵——運(yùn)行時(shí)按下該鍵，執(zhí)行完本程序段后，停止執(zhí)行下一程序段，等待處理，此為硬件暫停。其中8個(gè)鍵有雙重功能，由SHIFT鍵轉(zhuǎn)換，按下SHIFT鍵，上檔鍵有效。既使計(jì)數(shù)器已經(jīng)計(jì)數(shù)，在寫入起動(dòng)命令后，仍可改變定時(shí)器的工作方式。計(jì)數(shù)器的起動(dòng)和停止由命令寄存器的最高兩位TM2和TM1決定。對定時(shí)器編程時(shí)，首先將計(jì)數(shù)器及定時(shí)器方式送入定時(shí)器口，（定時(shí)器的低8位和高6位，定時(shí)器方式M）04H，05H。定時(shí)器的格式、。外部有兩個(gè)定時(shí)器引腳TINEIN 和TIMEOUT。所以可以認(rèn)為，CPU讀該地址時(shí)，作為狀態(tài)寄存器，讀出的是當(dāng)前I/O口和定時(shí)器的狀態(tài)，而寫該地址時(shí)，則作為命令寄存器對I/O口工作方式的選擇。圖33 命令寄存器格式8155還有一個(gè)狀態(tài)寄存器，用于鎖存I/O口和定時(shí)器的當(dāng)前狀態(tài)，供CPU 查詢用。ALT4：A口、B口為選通輸入/輸出。ALT3：A口為選通輸入/輸出，B口為基本輸入/輸出。在ALT1～ALT4的不同方式下，A口、B口及C口的各位工作方式如下：ALT1：A口，B口為基本輸入/輸出，C口為輸入方式。ABF（BBF）：A口（B口）緩沖器滿狀態(tài)標(biāo)志輸出線，（緩沖器有數(shù)據(jù)時(shí)BF為高電平）。其中各符號說明如下：AINTR：A口中斷，請求輸入信號，高電平有效。8155的結(jié)構(gòu)框圖及引腳排列見圖圖32 8155引腳及內(nèi)部結(jié)構(gòu) 8155工作方式查詢8155I/O工作方式選擇通過對8155內(nèi)部命令寄存器（命令口）設(shè)定命令控制字實(shí)現(xiàn)。地址鎖存信號ALE與89C51ALE相聯(lián)。、 分別與626相聯(lián)，89C51對外部RAM進(jìn)行讀/寫。數(shù)據(jù)線聯(lián)接將存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)輸出端D0－Dl與89C51P0口聯(lián)接。應(yīng)考慮總線的驅(qū)動(dòng)能力是否足夠。是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)最常用的外部功能擴(kuò)展器件之一。這類芯片一般具有多種功能，使用靈活方便，使用前必須由CPU對其編程設(shè)定工作方式，然后按設(shè)定的方式進(jìn)行操作。③封鎖方式——為高電平時(shí)，該芯片沒被選通，不工作。6264主要引腳功能： ①A0—A12 13位地址線②IO1—IO7 數(shù)據(jù)輸入輸出線③ 數(shù)據(jù)輸出允許信號④ 寫選通信號⑤ 片選信號6264主要工作方式:①讀方式——及為低電平，為高電平時(shí)，6264將數(shù)據(jù)輸出到指定地址。動(dòng)態(tài)RAM集成度高，功耗小，成本低，但控制邏輯復(fù)雜，需要定期刷新,尤其是容易受到干擾，對環(huán)境、結(jié)構(gòu)、電摞等都有較高的要求。③編程禁止方式一此為向多片2764寫入不同程序而設(shè)置的，當(dāng)VPP=+21V時(shí)，為高電平時(shí)，2764芯片處于編程禁止?fàn)顟B(tài)。2764芯片主要引腳功能:①A0—A12 13位地址線②D0—D7 數(shù)據(jù)輸出線③ 數(shù)據(jù)輸出允許信號④ 編程控制信號，用于引入編程脈沖⑤ 片選信號2764主要工作方式:①讀方式——及為低電平，Vpp＝＋5V時(shí)處于讀出方式②寫方式——為低電平, 亦為低電平，VPP＝＋21V, 為高電平時(shí)，2764芯片處于禁止?fàn)顟B(tài)。本設(shè)計(jì)采用二片2764EPROM，分別存放監(jiān)控程序,各功能模塊程序,常用零件加工程序。,控制總線CB——由P3口第二功能控制線、ALE、RESET組成。89C51