步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動運(yùn)動工作臺控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-在線瀏覽
2024-08-08 10:02本頁面
【正文】 、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)定地對電機(jī)及工作臺進(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、自動和回位等運(yùn)動（4）實(shí)現(xiàn)兩坐標(biāo)工作臺極限移動的保護(hù)及顯示、報(bào)警（5）設(shè)計(jì)交流電機(jī)的點(diǎn)動、正反轉(zhuǎn)控制和星三角形啟動的電氣控制原理圖（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，請指正。設(shè)計(jì)采用單片機(jī)對系統(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)輸入輸入輸出信號的控制。 方案框圖 單片機(jī)作為控制的核心，一方面對機(jī)床的運(yùn)動方向和位移量進(jìn)行控制，另外還將與鍵盤對應(yīng)的位移信息顯示在LED上，并實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)的通信以及對報(bào)警的處理。若要各位LED能同時顯示與本位相應(yīng)的字符，必須動態(tài)顯示，即某一時刻，某一位的位選線處于選通，其他位選線處于關(guān)閉，同時，段碼線上輸出相應(yīng)位要顯示的段碼。在下一時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。這些字符是不同時刻出現(xiàn)的，在同一時刻，只有一位顯示，其他熄滅，因人眼視覺作用，只要顯示間隔短，就可造成同時亮的現(xiàn)象。CH452內(nèi)置振蕩電路，可以動態(tài)驅(qū)動8位數(shù)碼管或者64位LED，具有BCD譯碼、段位尋址等功能；還可進(jìn)行64鍵掃描；CH452通過4線串行或2線串行與單片機(jī)交換數(shù)據(jù)可以對單片機(jī)提供上電復(fù)位信號。l 動態(tài)顯示掃描控制，直接驅(qū)動8位數(shù)碼管、64位發(fā)光管LED或64級光柱。l BCD譯碼支持自定義BCD碼，用于顯示一個特殊字符。l 各數(shù)碼管的數(shù)字獨(dú)立閃爍控制，可選快慢兩種閃爍速度。l 內(nèi)置按鍵狀態(tài)輸入的下拉電阻，內(nèi)置去抖動電路。l 提供按鍵釋放標(biāo)志位，可供查詢按鍵按下與釋放。外部接口l 同一芯片，可選高速的4 線串行接口或者經(jīng)濟(jì)的2 線串行接口。l 2 線串行接口：時鐘速度從500Hz 到200KHz，兼容兩線I2C 總線，節(jié)約引腳。 顯示驅(qū)動原理CH452對數(shù)碼管和發(fā)光管采用動態(tài)掃描驅(qū)動，順序?yàn)镈IG0 至DIG7，當(dāng)其中一個引腳吸入電流時，其它引腳則不吸入電流。CH452內(nèi)部具有8 個8 位的數(shù)據(jù)寄存器，用于保存8 個字?jǐn)?shù)據(jù)，分別對應(yīng)于CH452所驅(qū)動的8個數(shù)碼管或者8 組每組8 個的發(fā)光二極管。CH452 支持任意段位尋址，可以用于獨(dú)立控制64 個發(fā)光管LED 中的任意一個或者數(shù)碼管中的特定段（例如小數(shù)點(diǎn)），段位編址順序與鍵盤編址一致，編址從00H 到3FH。CH452支持64級的光柱譯碼，用64 個發(fā)光管或者64級光柱表示65種狀態(tài)，加載新的光柱值后，編址小于指定光柱值的發(fā)光管會點(diǎn)亮，而大于或者等于指定光柱值的發(fā)光管會熄滅。在鍵盤掃描期間，DIG7～DIG0 引腳用于列掃描輸出，SEG7～SEG0 引腳都帶有內(nèi)部下拉電阻，用于行掃描輸入。 CH452 定期在顯示驅(qū)動掃描過程中插入鍵盤掃描。例如連接DIG3與SEG4的鍵被按下，則當(dāng)DIG3輸出高電平時SEG4 檢測到高電平；為了防止因?yàn)榘存I抖動或者外界干擾而產(chǎn)生誤碼，CH452實(shí)行兩次掃描，只有當(dāng)兩次鍵盤掃描的結(jié)果相同時，按鍵才會被確認(rèn)有效。 CH452 所提供的按鍵代碼為7 位，位2～位0 是列掃描碼，位5～位3 是行掃描碼，位6 是狀態(tài)碼（鍵按下為1，鍵釋放為0）。單片機(jī)可以在任何時候讀取按鍵代碼，但一般在CH452檢測到有效按鍵而產(chǎn)生鍵盤中斷時讀取按鍵代碼，此時按鍵代碼的位6總是1，另外，如果需要了解按鍵何時釋放，單片機(jī)可以通過查詢方式定期讀取按鍵代碼，直到按鍵代碼的位6為0。由于按鍵代碼是7位，鍵按下時位6總是1，所以當(dāng)鍵按下時，CH452 所提供的實(shí)際按鍵代碼是表中的按鍵編址加上40H，也就是說，此時的按鍵代碼應(yīng)該在40H到7FH之間。在整個單片機(jī)控制系統(tǒng)中，CPU既是運(yùn)算處理中心，又是控制中心，是控制系統(tǒng)最關(guān)鍵的器件。89C52的P2口輸出的矩形脈沖信號直接控制步進(jìn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，兩臺電機(jī)需4個控制信號，一根信號線備用。工作臺工作時的指示燈則由P14P17和T0、T1控制，分別用于提示操作人員工作臺是在哪個坐標(biāo)上朝哪個方向運(yùn)動。在實(shí)際運(yùn)用中，對于強(qiáng)弱電隔離一般采用電子開關(guān)方法或光電隔離的方法，在這里我們采
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