【正文】 動中，如果在正向運動，則先停止電動機，再反向啟動電動機。軟件設計程序包含有一個鍵盤掃描程序，使用定時器完成的，當檢測到某個按鈕被按下時，就調(diào)用相應的函數(shù)來執(zhí)行。下半部分輸出一個5V的接口。下圖中，變壓的原理為，先將220V的電壓通過副邊雙繞組降壓變壓器轉(zhuǎn)成兩個50V的輸出。（5）電源電路電源電路部分是為將220V的電壓轉(zhuǎn)成電機和單片機可用的電壓。四個行程開關并聯(lián)接入外部中斷接口INIT1。ULN2803的設計與標準TTL系列兼容，而ULN2804 最適于6至15伏高電平CMOS或PMOS。八路NPN達林頓連接晶體管陣系列特別適用于低邏輯電平數(shù)字電路（諸如TTL, CMOS或PMOS/NMOS）和較高的電流/電壓要求之間的接口，廣泛應用于計算機，工業(yè)用和消費類產(chǎn)品中的燈、繼電器、打印錘或其它類似負載中。內(nèi)部振蕩方式所得的時鐘信號比較穩(wěn)定，實用電路實用較多。內(nèi)部振蕩方式的外部電路如圖5 示。在引腳XTAL1 和XTAL2 外部接晶振電路器（簡稱晶振）或陶瓷晶振器，就構(gòu)成了內(nèi)部晶振方式。復位電路：復位電路采用手動復位，所謂手動復位，是指通過接通一按鈕開關，使單片機進入復位狀態(tài)，晶振電路用 30PF 的電容和一 12M 晶體振蕩器組成為整個電路提供時鐘頻率。驅(qū)動電路主要是對單片機輸出的脈沖進行功率放大，從而驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動?？刂齐娐分灰砷_關和按鍵組成，由操作者根據(jù)相應的工作需要進行操作。這里選步進電機，該電機共有五相繞組，工作電壓為+5V，步進電機的五相繞組用P1 口的 ~ ~ 控制，由于 PP2口驅(qū)動能力不夠，因而用一片ULN2803增加驅(qū)動能力。片內(nèi)振蕩器和時鐘電路系統(tǒng)由8個按鈕作為輸入，接到P0口上，分別控制X方向，Z方向的啟動與停止，反轉(zhuǎn)，直線插補，圓弧插補功能?？删幊檀型ǖ?兩個16位定時器/計數(shù)器 128*8位內(nèi)部RAM 全靜態(tài)工作：0Hz24MHz 與MCS51 兼容 89C單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。（2）89C51單片機89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。每送一個控制字，就完成一拍，步進電機就會轉(zhuǎn)動一個步距角。用軟件實現(xiàn)脈沖分配的接口示意圖如果P1口輸出的控制信號中，0代表使繞組通電，1代表使繞組斷電，則可用10個控制字來對應這10個通電狀態(tài)。電機工作方式為五相十拍，根據(jù)步進電機的工作的時序和波形圖，總結(jié)出其工作方式為五相十拍時的脈沖分配規(guī)律，在每一種工作方式中，脈沖的頻率越高，其轉(zhuǎn)速就越快，但脈沖頻率高到一定程度，步進電機跟不上頻率的變化后電機會出現(xiàn)失步現(xiàn)象，所以脈沖頻率一定要控制在步進電機允許的范圍內(nèi)。④ 五相十拍步進電機的脈沖分配規(guī)律目前，對步進電機的控制主要有分散器件組成的環(huán)形脈沖分配器、軟件環(huán)形脈沖分配器、專用集成芯片環(huán)形脈沖分配器等。因此，脈沖的頻率決定了步進電動機的轉(zhuǎn)速。 控制步進電動機的速度如果給步進電機一個脈沖，它就轉(zhuǎn)一步，再發(fā)一個脈沖，就再轉(zhuǎn)一步。 控制步進電動機的轉(zhuǎn)向通過前面介紹的步進電動機的原理，我們知道，如果按照給定的工作方式正序通電換相，步進電動機就正轉(zhuǎn)；如果按反序通電換相，則電動機就反轉(zhuǎn)。在步進電機的單片機控制中，控制信號由單片機產(chǎn)生，其基本控制作用如下： 控制換相順序步進電機的通電換向順序嚴格按照步進電機的工作方式進行。但過分采用減小氣隙，增加勵磁匝數(shù)來提高靜轉(zhuǎn)矩是不可取的，這樣會造成電機的發(fā)熱及機械噪音。此力矩是衡量電機體積的標準，與驅(qū)動電壓及驅(qū)動電源等無關。定位轉(zhuǎn)矩：電機在不通電的狀態(tài)下，電機轉(zhuǎn)子自身的鎖定力矩（由磁場齒形的諧波以及機械誤差造成的）。（轉(zhuǎn)子齒角運行拍數(shù)），以常規(guī)二、四相，轉(zhuǎn)子齒角為 50 齒角電機為例。步距角：對應一個脈沖信號，電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角位移用θ表示。② 步進電機的靜態(tài)指標及術(shù)語相數(shù)：產(chǎn)生不同隊N、S磁場的激磁線圈對數(shù)，常用 m表示。只要對步進電機的各相繞組按合適的時序通電，就能使步進電機轉(zhuǎn)動。步進電機旋轉(zhuǎn)的角度由輸入的電脈沖數(shù)確定，所以，也有人稱步進電機為數(shù)字/角度轉(zhuǎn)換器。步進電機分三種：永磁式（PM），反應式（VR）和混合式(HB)，步進電機又稱為脈沖電機，是工業(yè)過程控制和儀表中一種能夠快速啟動，反轉(zhuǎn)和制動的執(zhí)行元件，其功用是將電脈沖轉(zhuǎn)換為相應的角位移或直線位移，由于開環(huán)下就能實現(xiàn)精確定位的特點，使其在工業(yè)控制領域獲得了廣泛應用。零件明細表如下：總體設計三維圖如下：控制部分設計總體設計方框圖（1）步進電機步進電機是數(shù)字控制電機，它將脈沖信號轉(zhuǎn)變成角位移，即給一個脈沖信號，步進電機就轉(zhuǎn)動一個角度，因此非常適合于單片機控制。③負載起動頻率的計算在步進電機矩頻特性未知的情況下，用起動頻率估算公式fL=1/2fq，其中，fq為空載起動頻率，因此，fL=1000Hz說明：要想保證步進電動機起動時不失步，任何時候的起動頻率都必須小于1000Hz。②最快空載移動時電動機運行頻率校核工作臺最快工進速度Vmaxf=40mm/s，脈沖當量S= /脈沖，電動機對應的運行頻率fmaxf=vmaxf60s=8000Hz。m空載起步頻率/(步/s)最高運行頻率/(103步/s)分配方式90BYG550A550320005045/442）步進電機的校核①最快工進速度時電動機的輸出轉(zhuǎn)矩校核設計任務書給定工作臺最快工進速度Vmaxf=40mm/s，脈沖當量S= /脈沖，電動機對應的運行頻率fmaxf=vmaxf60s=8000Hz。其技術(shù)指標如下：型號相數(shù)步距角/（176。1）步進電機選型根據(jù)步進角θ=176。它必須由雙環(huán)形脈沖信號、功率驅(qū)動電路等組成控制系統(tǒng)方可使用?？梢酝ㄟ^控制脈沖個數(shù)來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉(zhuǎn)動的速度和加速度，從而達到調(diào)速的目的。則，額定壽命L=1013rev 步進電機的選型步進電機是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元步進電機件。額定壽命（總轉(zhuǎn)數(shù)）的計算公式：L=CaFa因此，作為滾珠絲杠壽命的基準，使用以下定義的額定壽命。滾珠絲杠的壽命是指，在滾動面或鋼球的任何一方，由于材料的滾動疲勞而產(chǎn)生的最初的表面剝落出現(xiàn)時為止，滾珠絲杠所旋轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)數(shù)。當應力達到某個限度時，滾動面就出現(xiàn)疲勞破損，一部分表面產(chǎn)生魚鱗狀的剝落。表1 靜態(tài)安全系數(shù)使用機械負荷條件fs 的下限一般工業(yè)機械無震動或沖擊時1~有震動或沖擊時2~3工具機無震動或沖擊時1~有震動或沖擊時~7軸向負荷的最大值計算公式：Famax=μmg+f+mα其中，μ：導向面上的摩擦系數(shù),；m：運送質(zhì)量(kg)，為整個上托板的質(zhì)量加中心負載質(zhì)量，；f ：導向面的阻力（無負荷時）(N)，為簡化計算取f=0；α為加速度（m/s2），α=vmax/t，t為加速時間。根據(jù)使用條件，對于計算負荷有必要考慮以下靜態(tài)安全系數(shù)。根據(jù)絲杠軸外徑，選擇支撐單元的型號為EK8，軸承的型號為60000型628/8Z深溝球軸承。額定靜載荷C0a= ，額定動載荷Ca= ,絲桿外徑12mm。計算的滾珠絲杠導程L0=。)，176。 8）優(yōu)于氣、液壓制動器的優(yōu)點若制動器中采用滾珠絲杠（滾珠螺桿）取代傳統(tǒng)的氣壓或液壓驅(qū)動可得到許多的優(yōu)點如：不會滲漏，不須過濾，省能源及重現(xiàn)性高。HIWIN嚴格控管循環(huán)系統(tǒng)及牙型設計，組裝技術(shù)，并嚴密檢測表面精密加工及尺寸，以達到低噪音的目標。HIWIN直線導軌亦使用電腦量測，以精確量測出滾珠絲杠（滾珠螺桿）的摩擦扭矩。且HIWIN導軌使用牙型測量設備，來監(jiān)測每一制程中的牙型。然后滾珠絲杠（滾珠螺桿）是由鋼珠滾動接觸，只須很小的起動扭矩力即可克服摩擦力。高品質(zhì)的滾珠絲杠（滾珠螺桿），必須達到在統(tǒng)計學上的B級壽命（亦即90%螺桿均達到所設計的壽命），有50%的滾珠螺桿壽命超過設計壽命值的2—4倍。滾珠絲杠（滾珠螺桿）的預期壽命必須參考設計品質(zhì)及制程等幾項的安全因子，但最主要以動負荷（C）為依據(jù)。 4) 壽命預測不同于傳統(tǒng)導螺桿的壽命取決接觸面之磨耗；HIWIN滾珠絲杠（滾珠螺桿）