【正文】 機(jī)電一體化 學(xué) 號(hào)： 指 導(dǎo) 教 師 ： 日期： ****/**/** 第 1 頁(yè) 目 錄 1 前言 ................................................................................................................................................... 2 2 總體方案設(shè)計(jì) ................................................................................................................................... 4 總體分析 ................................................................................................................................................... 4 方案框圖 ................................................................................................................................................... 4 3 單元模塊設(shè)計(jì) ................................................................................................................................... 5 鍵盤 與顯示模塊 ....................................................................................................................................... 5 模塊工作原理 ............................................................................................................................... 5 芯片 CH452介紹 ........................................................................................................................... 6 特點(diǎn) ........................................................................................................................................... 6 顯示驅(qū)動(dòng)原理 ........................................................................................................................... 7 單片機(jī)控制單元模塊電路 ....................................................................................................................... 9 控制原理 ....................................................................................................................................... 9 光電耦合電路 ............................................................................................................................. 10 芯片介紹 ......................................................................................................................................11 串行通信模塊 ......................................................................................................................................... 14 RS232 通信協(xié)議 .......................................................................................................................... 14 串行通信電路 ............................................................................................................................. 15 4 電機(jī)與電氣控制電路設(shè)計(jì) ............................................................................................................ 17 步進(jìn)電機(jī)模 塊 ......................................................................................................................................... 17 步進(jìn)電機(jī)的工作原理 ................................................................................................................. 17 步進(jìn)電機(jī)的步距角與工作拍數(shù) ................................................................................................. 19 步進(jìn)電機(jī)的頻率特性 ................................................................................................................. 20 交流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制原理 ..................................................................................................................... 22 交流電機(jī)的星 — 三角形啟動(dòng) ................................................................................................................. 23 電氣元件介紹 ......................................................................................................................................... 23 5 設(shè)計(jì)總結(jié)、致謝 ............................................................................................................................. 25 6 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................................... 26 附錄Ⅰ：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制系統(tǒng)電路原理圖設(shè)計(jì) .................................................................................... 27 附錄Ⅱ :電氣控制原理圖 1 ............................................................................................................... 28 附錄Ⅲ :電氣控制原理圖 2 ............................................................................................................... 29 第 2 頁(yè) 機(jī)電一體化綜合課程設(shè)計(jì) 摘 要 ： 本設(shè)計(jì)是完成一兩坐標(biāo)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；完成交流電機(jī)啟停的電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。其硬件部分共包括鍵盤操作、單片機(jī)控制、輸入電路、控制電路、顯示電路等五 個(gè)主要組成部分。 位置信號(hào)和按鍵信息通過(guò)傳輸線傳送給單片機(jī)和鍵盤接口芯片，數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理，將按鍵信息串行方式傳送給單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)相應(yīng)的程序，向控制回路發(fā)送控制信號(hào)，進(jìn)而控制工作臺(tái)的動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件設(shè)備的控制。 1 前言 機(jī)電一體化是以機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)為主題，多門技術(shù)學(xué)科相互滲透、相互結(jié)合的產(chǎn)物，是正在發(fā)展和逐漸完善的一門新興的邊緣學(xué)科。 本設(shè)計(jì)中提到的微機(jī)數(shù)控機(jī)床是利用單板或單片微機(jī)對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行數(shù)控及對(duì)機(jī)床輔助功能動(dòng)作進(jìn)行程序控制的一種自動(dòng)化機(jī)械加工設(shè)備。此外，由于微型計(jì)算機(jī)具有價(jià)格低、體積小、性能可靠和使用靈活等特點(diǎn)，微機(jī)數(shù)控機(jī)床的一次性投資比全功能數(shù)控機(jī)床節(jié)省得多，且又便于一般工人掌握操作和維修。本設(shè)計(jì)中用到的步進(jìn)電機(jī)是一種將數(shù)字信號(hào)直接轉(zhuǎn)換成角位移或線位移的控制驅(qū)動(dòng)元件，具有快速起動(dòng)和停止的特點(diǎn)。它的運(yùn)行速度和步距不受電源電壓波動(dòng)及負(fù)載的影響，因而被廣泛應(yīng)用于數(shù)模轉(zhuǎn)換、速度控制和位置控制系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)小組討論，擬設(shè)計(jì)兩坐標(biāo)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)控制系統(tǒng)和交流電機(jī)啟停的電器控制系統(tǒng)，單元模塊包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制電路，鍵盤接口電路，鍵盤電路，顯示電路，輸入電路，控制電路， PC接口電路等。 第 4 頁(yè) 2 總體方案設(shè)計(jì) 總體分析 本次設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的是一兩座標(biāo)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)工作臺(tái)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。電機(jī)的輸入信號(hào)包含報(bào)警監(jiān)測(cè)，在機(jī)床邊緣運(yùn)用一個(gè)接近開關(guān)即可實(shí)現(xiàn)此目的。 三相交流 單片機(jī) H D 727 9 A 4*8 鍵盤 8L E D 顯示 串行通信 光電隔離 光電隔離 功率接口 功率接口 步進(jìn)電機(jī) X 步進(jìn)電機(jī) Y 行程開關(guān) 工作臺(tái) 至上位即 繼電器控制