【正文】 ................................................................. 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 ............................................................................................................. 5 特點(diǎn) ........................................................................................................................... 6 顯示驅(qū)動(dòng)原理 ............................................................................................................. 6 單片機(jī)控制單元 模塊電路 ......................................................................................................... 8 控制原理 ....................................................................................................................... 8 光電耦合電路 ................................................................................................................ 9 芯片 參數(shù) ..................................................................................................................... 10 串行通信模塊 ......................................................................................................................... 12 RS232通信協(xié)議 ........................................................................................................... 12 串行通信電路 .............................................................................................................. 13 4 電機(jī)與電氣控制電路設(shè)計(jì) ............................................................................................................. 14 步進(jìn)電機(jī)模塊 ......................................................................................................................... 14 步進(jìn)電機(jī)的工作原理 .................................................................................................... 14 步進(jìn)電機(jī)的步距角與工作拍數(shù) ...................................................................................... 16 步進(jìn)電機(jī)的頻率特性 .................................................................................................... 16 交流電機(jī)正反轉(zhuǎn)控制原理 ....................................................................................................... 18 交流電機(jī)的星 — 三角形啟動(dòng) .................................................................................................... 19 電氣元件介紹 ......................................................................................................................... 20 5 致謝 ................................................................................................................................................. 20 6 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................................... 21 附錄Ⅰ：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制系統(tǒng)電路原理圖設(shè)計(jì) ..................................................................................... 22 附錄Ⅱ :電氣控制原理圖 1................................................................................................................ 23 附錄Ⅲ :電氣控制原理圖 2................................................................................................................ 24 第 2 頁 機(jī)電一體化綜合課 程設(shè)計(jì) 摘 要 ： 本設(shè)計(jì) 是完成 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)， 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、顯示電路等組成部分。設(shè)計(jì)的思路是精確穩(wěn)定地對(duì)電機(jī)及工作臺(tái) 進(jìn)行控制。 關(guān)鍵詞： 鍵盤操作，數(shù)碼管顯示，單片機(jī)控制 。機(jī)電一體化使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了以“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。采用微機(jī)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行機(jī)械加工的最大優(yōu)點(diǎn)是能夠有效地提高中、小批零件的加工生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量。因此將專用機(jī)床設(shè)計(jì)成微機(jī)數(shù)控機(jī)床已成為機(jī)床設(shè)計(jì)的發(fā)展方向之一。其驅(qū)動(dòng)速度和指令脈沖能嚴(yán)格同步，具有較高的重復(fù)定位精度，并能實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)和平滑速度調(diào)節(jié)。 本設(shè)計(jì)完成了如下要求： （ 1）單片機(jī)控制系統(tǒng)電路原理圖的設(shè)計(jì) （ 2）控制系統(tǒng)電路印 制版的繪制 （ 3）利用單片機(jī)編程實(shí)現(xiàn)兩坐標(biāo)系統(tǒng)的手動(dòng)、自動(dòng)和回位等運(yùn)動(dòng) （ 4）實(shí)現(xiàn)兩坐標(biāo)工作臺(tái)極限移動(dòng)的保護(hù)及顯示、報(bào)警 （ 5）設(shè)計(jì)交流電機(jī)的點(diǎn)動(dòng)、正反轉(zhuǎn)控制和星 三角形啟動(dòng)的電氣控制原理圖 第 3 頁 （ 6）電氣控制電路有相應(yīng)的保護(hù)電路（過載、過壓、欠壓等） （ 7）熟悉機(jī)電系統(tǒng)常用元器件（ PLC、交流電機(jī)、直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)） 此次 “機(jī)電一體化課程設(shè)計(jì)”設(shè)計(jì)出數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)，離真正數(shù)控機(jī)床有很大差距。 設(shè)計(jì)有不足，請(qǐng) 指正。設(shè)計(jì)采用單片機(jī)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，單片機(jī)的包括鍵盤與顯示的控制、與 PC機(jī)的串口通訊、以及電機(jī)輸入輸入輸出信號(hào)的控制。 方案框圖 單片機(jī)作為控制的核心，一方面對(duì)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)方向和位移量進(jìn)行控制，另外還將與鍵盤對(duì)應(yīng)的位移信息顯示在 LED 上，并實(shí)現(xiàn)與 PC 機(jī)的通信以及對(duì)報(bào)警的處理。 圖 為 八位 LED 電路。若要各位 LED 能同時(shí)顯示與本位相應(yīng)的字符，必須動(dòng)態(tài)顯示 ，即某一時(shí)刻，某一位的位選線處于選通，其他位選線處于關(guān)閉，同時(shí)，段碼線上輸出相應(yīng)位要顯示的段碼。在下一時(shí)刻使下一位 位選線 處于選通 ，在段碼線上輸出將要顯示字符的段碼，則同一時(shí)刻 ，只有選通位顯示出相應(yīng)的字符，而其他各位則是熄滅的。 這些字符是 不同時(shí)刻 出現(xiàn)的，在同一時(shí)刻，只有一位顯示，其