機(jī)電專業(yè)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書-二坐標(biāo)數(shù)控工作臺(tái)設(shè)計(jì)-閱讀頁(yè)
2025-06-23 19:21本頁(yè)面
【正文】 機(jī)型號(hào) 75BF006,矩頻特性如下圖所示 最大靜轉(zhuǎn)矩 mNM j ?? ax 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 cmkgJm ?? , mf =1500Hz. 故 ? ? ? ? mNtnJJMamea ????????? ? 4m a x ?? mNMMMM faq ???????? 0 5 8 0 6 0 5 4 6 a x mNMMMM ftc ???????? mNMMM fk ?????? 0 1 0 6 0 5 從上可知， cM 最大， ???jc MM 滿足所需的轉(zhuǎn)矩要求。 電機(jī)帶慣量最大啟動(dòng)頻率 HzJJffmemL 1500/1 ????? Hzvf q 110060m a x ???? ? 大于 lf ，所以與 cf 對(duì)應(yīng)的最大靜轉(zhuǎn)矩校核，顯然滿足要求。 、確定聯(lián)軸器的型號(hào) 由于數(shù)控平臺(tái)有沖擊，且電動(dòng)機(jī)工作時(shí)經(jīng)常變速，故選用撓性聯(lián)軸器。 計(jì)算聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)矩： 由估算功率摩擦力作用很小，可忽略： KWWvFP yy 0 0 1 190 ?????? mNnPT ???? 小于聯(lián)軸器的允許轉(zhuǎn)矩 mN? ，且工作速度 min/1500rn? 遠(yuǎn)小于允許最高轉(zhuǎn)速 。包括特性尺寸、最大體形 尺寸、安裝尺寸和主要零件的配合尺寸。 。 。 五、電氣原理圖設(shè)計(jì) 12 典型數(shù)控工作臺(tái)電氣原理圖的說(shuō)明 單片機(jī)是把微型計(jì)算機(jī)的主要部分都集成在一個(gè)芯片上的單芯片微型計(jì)算機(jī) ,因而可以把它看成是一個(gè)不帶外部設(shè)備的微型計(jì)算機(jī)。 由于上述優(yōu)越性能，單片機(jī)已在工業(yè)、民用、軍用等工業(yè)控制領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，特別是隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，它在很大程度上改變 了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。 如電氣原理圖所示的就是通過(guò)單片機(jī)及其外圍接口實(shí)現(xiàn)的二坐標(biāo)數(shù)控工作臺(tái)電氣原理圖。下面分別說(shuō)明它們?cè)谡麄€(gè)控制部分中的功能、用法及其選擇原則。單片機(jī)的型號(hào)很多，而目前市場(chǎng)上應(yīng)用 MCS51 芯片及其派生的兼容芯片比較多，如目前應(yīng)用最廣的 8 位單片機(jī) 89C51，價(jià)格低廉，而性能優(yōu)良，功能強(qiáng)大。但是定位合理的單片機(jī)可以節(jié)約資源，獲得較高的性價(jià)比。從一開始就有一個(gè)單片機(jī)芯片選型問(wèn)題。如采用流行普遍使用的芯片，資料豐富，能有效地縮短開發(fā)周期。因而這里選用 MCS51系列的 8031 單片機(jī)作為 CPU，它具有良好的性能價(jià)格比，且易擴(kuò)展。對(duì)于片內(nèi)無(wú) ROM 的單片機(jī)（如 8031），或當(dāng)單片機(jī)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器容量不夠時(shí)，進(jìn)行程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展是必 不可缺的。由于 EPROM 價(jià)格低廉，性能可靠，所以單片機(jī)外部擴(kuò)展的程序存儲(chǔ)器一般為EPROM 芯片（紫外線可擦除、電可編程的只讀存儲(chǔ)器），掉電后信息不會(huì)丟失。其片選端接地。 、外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 對(duì)大多數(shù)控制性應(yīng)用場(chǎng)合， MCS51 系列單片機(jī)內(nèi)部 RAM 已能滿 足系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的要求。 在電氣原理圖中根據(jù)設(shè)計(jì)功能要求選用一片 6264 作為外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。讀、寫控制信號(hào)分別接 8031 的 RD、 WE。 、 I/O 口擴(kuò)展電路 本課程設(shè)計(jì)因采用步進(jìn)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)裝置。使其不僅完成 驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的功能，同時(shí)完成與鍵盤 /顯示器的接口操作功能。為了簡(jiǎn)化硬件電路，采用動(dòng)態(tài)顯示方式。即 PC0~PC PB6~PB7 共 10個(gè) I/O 口線控制，實(shí)現(xiàn)各位的分時(shí)選通。圖中選用 74LS07進(jìn)行同相驅(qū)動(dòng)。電氣原理圖中采用矩陣式鍵盤接口，鍵盤接口電路通過(guò) 8255（ U5）的 PA0~PA3 和 PC0~PC PB6~PB7 構(gòu)成行、列線。 、步進(jìn)電機(jī)的接口電路設(shè)計(jì) 對(duì)于本課程設(shè)計(jì)中選用的步進(jìn)電機(jī)，為五相，無(wú)論它工作在什么方式，都需要五路控制電路，并且每一路對(duì)應(yīng)于步進(jìn)電機(jī)的一相。 CPU 接口部分包括傳感器部分、傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)部分、人機(jī)交互界面三部分。 （ 2）通過(guò)程序?qū)崟r(shí)控制電機(jī)的運(yùn)行。 由于 8031 只有 P1口和 P3 口是準(zhǔn)雙向 口，但 P3 口主要以第二功能為主，并且在系統(tǒng)中要用到第二功能的中斷口，因此要進(jìn)行 I/O 擴(kuò)展。 電氣原理圖中通過(guò) 8255（ U5）的 PB0~PB4 分別控制 X方向步進(jìn)電機(jī)的五相。 、其他 1）電源 提供整個(gè)系統(tǒng)的供電部分。選擇行程開關(guān)，安裝于導(dǎo)軌的 兩端。 原理圖中通過(guò) 8255（ U5）的 PA4~PA7 口檢測(cè)步進(jìn)電機(jī)是否到位，從而采取相應(yīng)的控
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