【正文】 片選信號(hào)電平的不同，其他功能完全一樣。8155/8156可直接與MCS51單片機(jī)連接，不需要增加任何硬件邏輯。 控制字→控制口；PC5=08255接口芯片在MCS51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中廣泛用于連接外部設(shè)備，如打印機(jī)、鍵盤、顯示器以及作為控制信息的輸入、輸出口。例如，如果把C口的第六位PC5置1，相應(yīng)的控制字為：00001011B=0BH，程序如下： mov dptr, 0FF7FH；控制口地址→dptr mov a，0BH；控制字→A movx dptr, a。A口地址→dptrmov a，dptr； 從A口讀數(shù)據(jù)mov dptr， 0FF7KH；B口地址→dptrmov a，DATA1；要輸出的數(shù)據(jù)DATA1→Amovx dptr， a；將DATA1送B口輸出mov dptr，0FF7EH；C口地址→dptrmov a， DATA2；DATA2→Amovx dptr, a。控制寄存器→dptrmovx dptr,a。其個(gè)端口地址如下：A口地址： FF7CHB口地址： FF7DHC口地址： FF7EH控制口地址：FF7EH假設(shè)要求8255工作在方式0，且A口作為輸入，B口、C口作為輸出，則工作程序如下：mov a,90H。在實(shí)際的應(yīng)用系統(tǒng)中，必須根據(jù)外圍設(shè)備的類型選擇8255的操作方式，并在初始化程序中把相應(yīng)的控制字寫入操作口。故8255的A、B、C口及控制口地址分別為FF7CH，F(xiàn)F7DH，F(xiàn)F7EH，F(xiàn)F7FH。（1） 8255A可編程外圍并行I/O接口8255A是可編程輸入輸出接口芯片，它具有3個(gè)8位的并行I/O口，具有三種工作方式，可通過程序改變其功能，因而使用方便，通用性強(qiáng)，可作為單片機(jī)與多種外圍設(shè)備連接時(shí)的接口電路。由于MCS51的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM和I/O口是統(tǒng)一編址的，因此用戶可以把外部64kB的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間的一部分接口作為擴(kuò)展外圍I/O的地址空間。I/O口的擴(kuò)展在MCS51應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)本身提供給用戶使用的輸入、輸出口線并不多，只有P1口和部分P3口線。A中內(nèi)容傳至外部RAM或者 movx a, dptr。從 圖中可以知道：，第二片選線CS2接高電平，保持一直有效狀態(tài)，因6264是8kB容量的RAM，鼓用到了13根地址線。單一＋5V供電，額定功耗分別為160mW和200mV，典型存取時(shí)間均為200ns，均有雙列直插式封裝，管腳分別為24和28線。在80314單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，靜態(tài)RAM是最常用的，由于這種存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì)無須考慮刷新問題，因而它與微處理器的接口很簡(jiǎn)單。正因?yàn)槿绱?，?shù)據(jù)存儲(chǔ)器與程序存儲(chǔ)器地址可完全重疊，均為0000H—FFFFH，但數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與I/O口及外圍設(shè)備是統(tǒng)一編址的，即任何擴(kuò)展的I/O口以及外圍設(shè)備均占用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址。圖 是單片機(jī)擴(kuò)展外部RAM的電路原理圖。CPU對(duì)內(nèi)部的RAM具有豐富的操作指令。因此，自從EEPROM問世以來，在智能化儀器儀表、控制裝置、開發(fā)系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。電擦除可編程只讀存儲(chǔ)器EEPROM是近年來推出的新產(chǎn)品。由于系統(tǒng)中只擴(kuò)展一片程序存儲(chǔ)器，所以可將片選端CE直接接地。根據(jù)圖 程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展的原理，以EPROM2764A和鎖存器74LS373為例對(duì)8031單片機(jī)進(jìn)行程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展，其連接圖如圖所示。根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)程序存儲(chǔ)器容量要求的不同，常用的擴(kuò)展 芯片包括EPROM2716（2kB8）、2732A（4kB8）、2764A（8kB8）、27128A（16kB8）、27256（32kB8）和27512（64kB8）等。通常地址鎖存器可使用帶三態(tài)緩沖輸出的74LS373。當(dāng)片沒ROM不夠采用8031芯片時(shí)，需擴(kuò)展程序存儲(chǔ)器。（1） 程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展MCS—51系列單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器空間和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間是相互獨(dú)立的。另外，在單片機(jī)內(nèi)部雖然設(shè)置了若干并行I/O接口電路，用來與外圍設(shè)備連接。同時(shí)，單片機(jī)內(nèi)部的存貯器容量較小，不能滿足實(shí)際需要，還要擴(kuò)展數(shù)據(jù)存貯器。P3口（）：為8位準(zhǔn)雙向I/O口，是雙功能復(fù)用口，可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL負(fù)載。P2口（）：為8位準(zhǔn)雙向I/O口，當(dāng)作為I/O口使用時(shí)，可直接連接外部I/O設(shè)備。一般作為擴(kuò)展時(shí)地址/數(shù)據(jù)總線口使用。P0口（）：為雙向8為三態(tài)I/O口，當(dāng)作為I/O口使用時(shí)，可直接連接外部I/O設(shè)備。所以該引腳必須接地，即此時(shí)只能訪問外部程序存貯器。當(dāng)端保持低電平時(shí)，則不管是否有內(nèi)部程序存貯器而只訪問外部程序存貯器。同樣可以驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL負(fù)載。在從外部程序存貯器指令（或常數(shù)）期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次有效。ALE端可以驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL負(fù)載。即使不訪問外部存貯器，ALE端仍有周期性正脈沖輸出，其頻率為振蕩器頻率的1/6。）V）時(shí)，VPD就向內(nèi)部RAM提供備用電源。掉電期間，此引腳可接備用電源（VPD），以保持內(nèi)部RAM中的數(shù)據(jù)不丟失。RST/VPD（9腳）：當(dāng)振蕩器運(yùn)行時(shí)，在此引腳加上兩個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位（RST）。它包括RST、ALE、等。XTAL2（18腳）：接外部晶體的另一端，在單片機(jī)內(nèi)部接至反相放大器的輸出端。在單片機(jī)內(nèi)部，它是一個(gè)反相放大器的輸入端。時(shí)鐘引腳也可外接晶體振蕩器。Vss（20腳）：接地。 電源引腳接入單片機(jī)的工作電源。8031采用40條引腳的雙列直插式封裝（DIP），引腳和功能分為三部分。在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，我們采用的是8031，8031可尋址64KB字節(jié)程序存貯器和64KB字節(jié)數(shù)據(jù)存貯器。在單片機(jī)系統(tǒng)中，單片機(jī)處于核心地位，是構(gòu)成單片機(jī)系統(tǒng)的硬件和軟件基礎(chǔ)。此外，在實(shí)際的控制應(yīng)用中，常常需要擴(kuò)展外圍電路和外圍芯片。四、數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)（一） 數(shù)控系統(tǒng)總體方案的擬定,如車床、銑床、:通信接口軟件微機(jī) 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路步進(jìn)電機(jī)機(jī)床開關(guān)量控制電路主運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電路主軸電動(dòng)機(jī) 控制系統(tǒng)框圖(二)數(shù)控系統(tǒng)硬件的電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)設(shè)計(jì)單片機(jī)通常是指芯片本身，它是由芯片制造商生產(chǎn)的，在它上面集成的是一些作為基本組成部分的運(yùn)算器電路、控制器電路、存儲(chǔ)器、中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器以及輸入/輸出口電路等。 特點(diǎn)可預(yù)拉伸螺桿，以減少或消除螺桿水平安裝時(shí)，因自重產(chǎn)生的彎曲，當(dāng)軸承預(yù)緊力大于螺桿載荷的1/3時(shí)，螺桿拉壓剛度可提高4倍，且不會(huì)承受壓力，無失穩(wěn)現(xiàn)象。適用于長(zhǎng)螺桿。（2）雙推支承 將兩個(gè)方向相反的推力球軸承和兩個(gè)深溝球軸承裝在一端，另一端裝一個(gè)或兩個(gè)深溝球軸承。②安裝一個(gè)深溝球軸承或者角接觸球軸承或者圓錐滾子軸承的稱為鉸支承；因此絲杠的支承方式有兩端固定，一端固定，一端鉸支，一端固定、一端自由，兩端鉸支，一端固定、一端鉸支幾種。（四）進(jìn)給機(jī)構(gòu)支承設(shè)計(jì)滾珠絲杠的支承和支承方式將影響絲杠副的剛度，因此，對(duì)運(yùn)動(dòng)精度要求高時(shí)應(yīng)審慎的加以選擇。而升速啟動(dòng)過程中只要升速時(shí)間足夠長(zhǎng)，啟動(dòng)過程緩慢，空載啟動(dòng)力矩中的加速力矩不會(huì)很大。突跳啟動(dòng)時(shí)加速力矩很大，啟動(dòng)時(shí)丟步是不可避免的。因此，還要對(duì)啟動(dòng)矩頻特性進(jìn)行校核。而且初選電機(jī)型號(hào)時(shí)應(yīng)滿足步進(jìn)電動(dòng)機(jī)所需空載啟動(dòng)力矩小于步進(jìn)電機(jī)名義啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，即： MkqMmq=λMjmax計(jì)算Mkq的各項(xiàng)力矩如下：（1）加速力矩 （2）空載摩擦力矩 （3）附加摩擦力矩 （二）啟動(dòng)矩頻特性校核 步進(jìn)電機(jī)有三種工況：?jiǎn)?dòng)，快速進(jìn)給運(yùn)行，工進(jìn)運(yùn)行。步進(jìn)電機(jī)的名義啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩Mmq與最大靜轉(zhuǎn)矩Mjmax的關(guān)系是： Mmq=步進(jìn)電機(jī)空載啟動(dòng)是指電機(jī)在沒有外加工作負(fù)載下的啟動(dòng)。選用時(shí)主要有以下幾個(gè)步驟：（一）根據(jù)脈沖當(dāng)量和最大靜轉(zhuǎn)矩初選電機(jī)型號(hào)1．步距角初選步進(jìn)電機(jī)型號(hào)，并從手冊(cè)中查到步距角,由于 綜合考慮，我初選了，可滿足以上公式。數(shù)控電火花成型機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)要求電動(dòng)機(jī)電位精度高，速度調(diào)節(jié)方便快速，受環(huán)境影響小，且額定功率小，并且可用于開環(huán)系統(tǒng)。即：其相應(yīng)的預(yù)緊轉(zhuǎn)矩（三）步進(jìn)電機(jī)的選用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)又稱為脈沖電動(dòng)機(jī)，是一種把電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成與脈沖數(shù)成正比的角位移或直線位移的執(zhí)行元件。所以其穩(wěn)定性、溫度變形等在此也沒必要校核。2．臨界轉(zhuǎn)速校核校核合格。1．型號(hào)選擇（1）根據(jù)使用和結(jié)構(gòu)要求 選擇滾道截面形狀，滾珠螺母的循環(huán)方式和預(yù)緊方式；（2）計(jì)算滾珠絲桿副的主要參數(shù) ①根據(jù)使用工作條件，查得載荷系數(shù)==； ②計(jì)算當(dāng)量轉(zhuǎn)速 ③計(jì)算當(dāng)量載荷 ④初步確定導(dǎo)程 取5mm⑤計(jì)算絲桿預(yù)期工作轉(zhuǎn)速⑥計(jì)算絲桿所需的額定載荷（3）選擇絲桿型號(hào)根據(jù)初定的和計(jì)算的，選取導(dǎo)程為5mm，額定載荷大于的絲桿。絲桿副最大移動(dòng)速度(mm/min)。其步驟如下： 首先對(duì)于一些參數(shù)說明如下： 軸向變載荷，其中i表示第i個(gè)工作載荷，i=3…n ；第i個(gè)載荷對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)速(r/min)。滾珠絲杠的最大動(dòng)載荷應(yīng)用下式計(jì)算 L=60nt/106 式中：L—工作壽命，單位106r n—絲杠轉(zhuǎn)速，單位r/min v—最大切削力條件下進(jìn)給速度，單位m/min L0—絲杠基本導(dǎo)程，單位mm t—額定使用壽命，單位h，可取t=15000h fm—運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)系數(shù)，無沖擊取1～，～所以 = = =（1000100103）/5 =20r/minL=60nt/106 = =（106r/min） = =33根據(jù)以上計(jì)算選取CBM3205—5（《機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)》上）滾珠絲桿已由專門工廠制造，因此，不用我們自己設(shè)計(jì)制造，只要根據(jù)使用工況選擇某種類型的結(jié)構(gòu)，再根據(jù)載荷、轉(zhuǎn)速等條件選定合適的尺寸型號(hào)并向有關(guān)廠家訂購(gòu)。它包括滾珠絲杠的走刀抗力及與移動(dòng)體中立和作用于導(dǎo)軌上的其他切削分力相關(guān)的摩擦力，可用下列實(shí)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于步進(jìn)電機(jī)，當(dāng)埋藏當(dāng)量（mm/脈沖）確定，并且滾珠絲桿導(dǎo)程（mm）和電機(jī)步距角都也已初步選定后，則可用下式計(jì)算主軸系統(tǒng)的傳動(dòng)比i=1。2）傳動(dòng)比的確定 設(shè)傳動(dòng)副的傳動(dòng)比為i，若為一級(jí)傳動(dòng)，則,為主動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速和齒數(shù)，為主動(dòng)齒輪的轉(zhuǎn)速和齒數(shù)。此次設(shè)計(jì)的電火花成型機(jī)對(duì)機(jī)床定位精度的設(shè)計(jì)要求是177。應(yīng)根據(jù)機(jī)床或工作臺(tái)進(jìn)給系統(tǒng)所要求的定位精度來選定脈沖當(dāng)量。因此，每脈沖代表鍛機(jī)一定的轉(zhuǎn)角，這個(gè)轉(zhuǎn)角經(jīng)齒輪副和滾珠絲桿使工作臺(tái)移動(dòng)一定的距離。步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)傳感器發(fā)出一定數(shù)量的脈沖每個(gè)脈沖代表電機(jī)一定數(shù)量的脈沖，每個(gè)脈沖代表電機(jī)一定的轉(zhuǎn)角。沒有預(yù)緊時(shí)，在Fa作用下，軸承的軸向變形量為δa1；而在具有預(yù)緊Fa0條件下，同樣作用軸向載荷Fa，軸承的軸向變形增量為δa2，顯然δa2δa1，軸承的軸向剛度有所提高。如下圖為單個(gè)角接觸球軸承的載荷—變形曲線，其彈性變形量δa與軸向外載荷Fa的關(guān)系為δa∝Fa178。按預(yù)載荷的方向可分為軸向預(yù)緊和徑向預(yù)緊。`2. 主軸組件的調(diào)整和預(yù)緊滾動(dòng)軸承的預(yù)緊是采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄊ菨L動(dòng)體和內(nèi)外套圈之間產(chǎn)生一定的預(yù)變形而帶伏負(fù)游隙運(yùn)行。在中、小規(guī)格的數(shù)控機(jī)床上采用這種機(jī)構(gòu)較多。（4） 前后支承均采用成組單列向心推力球軸承，用以承受徑向和軸向負(fù)載。這種結(jié)構(gòu)適應(yīng)較高轉(zhuǎn)速、較重切削負(fù)載，主軸精度較好。這種結(jié)構(gòu)剛性較好。前軸承溫度高，主軸前端升高量大，后軸承溫度低，主軸末端升高量小，因此，這種機(jī)構(gòu)目前應(yīng)用較小。這種結(jié)構(gòu)能承受較大的負(fù)載(特別是軸向負(fù)載），可適應(yīng)強(qiáng)力切削，但主軸轉(zhuǎn)速不能太高，軸承在高轉(zhuǎn)速時(shí)容易發(fā)熱。mm扭矩TT1=103NmmMV= N 先計(jì)算軸上的載荷： 齒輪的分度圓直徑為：. 軸的結(jié)構(gòu)圖與彎矩扭矩圖從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以明顯的看出截面B是危險(xiǎn)截面。按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度：根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)圖作出軸的計(jì)算簡(jiǎn)圖， (a)。幅值低的交變載荷可使金屬材料的晶粒邊界強(qiáng)化，起著阻止疲勞細(xì)縫擴(kuò)展的作用； k—功率利用系數(shù) k—工作情況系數(shù) k—載荷系數(shù) k3—齒向載荷分布系數(shù) Y—齒形系數(shù) ［］、—許用彎曲接觸能力 查表得：k1=，k2=，k3= Ks=knkNkq=knkNkq = = N= =10 =600MPa 則 mj=16300mm = 根據(jù)彎曲疲勞計(jì)算齒輪計(jì)算模數(shù)公式為： Mw=275mm =275 = Ks=knkNkq=knkNkq = = 所以m=2符合要求（三） 儲(chǔ)絲走絲部件主要零件強(qiáng)度驗(yàn)算1. 齒輪強(qiáng)度的驗(yàn)算齒根危險(xiǎn)截面的彎曲強(qiáng)度條件式k—載荷系數(shù)