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基于單片機控制的數控X一Y工作臺一副本

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更新時間：2012-04-18
發布人：宋廣義

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基于單片機控制的數控X-Y工作臺 - 副本目錄

摘要 I
ABSTRACT II
1 前言 1
1.1 課題設計研究背景和意義 1
1.2 研究的內容 1
1.3 研究的技術路線 1
2 總體方案的確定 2
2.1 機械傳動部件的選擇 2
2.1.1 導軌副的選用 2
2.1.2 絲桿螺母副的選用 2
2.1.3 減速裝置的選用 2
2.1.4 伺服電動機的選用 2
2.1.5 檢測裝置的選用 2
2.2 控制系統的設計 3
2.3 繪制總體方案圖 3
2.4 本章小結 3
3 機械傳動部件的計算與設計 4
3.1 導軌上移動部件的重量估算 4
3.2 銑削力的計算 4
3.3 直線滾動導軌副的計算與選型 4
3.3.1 滑塊承受工作載荷Fmax的計算及導軌型號的選取 4
3.3.2 距離額定壽命L的計算 5
3.4 滾珠絲杠螺母副的計算與選型 5
3.4.1 最大工作載荷Fm的計算 5
3.4.2 最大動載荷FQ的計算 5
3.4.3 初選型號 5
3.4.4 傳動效率η的計算 6
3.4.5 剛度的驗算 6
3.4.6 壓桿穩定性校核 6
3.5 步進電動機減速箱的選用 6
3.6 步進電動機的計算和選型 7
3.6.1 計算加在步進電動機轉軸上的總轉動慣量Jeq 7
3.6.2 計算加在步進電動機轉軸上的等效負載轉矩Teq 7
3.6.3 步進電動機最大靜轉矩的選定 9
3.6.4 步進電動機的性能校核 9
3.7 增量式選轉編碼器的選用 10
3.8 繪制進給傳動系統示意圖 11
3.9 本章小結 11
4 控制系統硬件電路設計 12
4.1 控制系統微控制器的選擇與使用 12
4.1.1 AT89C52單片機主要性能參數及功能特性 12
4.1.2 AT89C52單片機的引腳功能 14
4.1.3 AT89C52單片機復位電路 16
4.1.4 AT89C52單片機振蕩電路 16
4.2 控制系統的電源設計與選擇 17
4.2.1 控制系統的電源硬件原理圖 17
4.2.2 隔離電源的選擇 17
4.2.3 控制系統的電源設計類型選擇 18
4.2.4 AT89C52及其擴展芯片電源設計 18
4.2.5 TLP521-1光耦合器輸入端電源設計 20
4.3 光電隔離電路設計 21
4.3.1 光耦合器的選用 21
4.3.2 TLP521-1光耦合器的主要參數及工作參數 21
4.4 開關量輸入通道電路設計 22
4.4.1 開關量輸入通道總體硬件電路圖 23
4.4.2 開關量輸入通道電路分析 23
4.5 I/O接口芯片的應用電路設計 23
4.5.1 74LS373擴展8位并行輸出口 23
4.5.2 74LS244擴展8位并行輸出口 24
4.5.3 74LS240擴展8位并行輸出口 24
4.5.4 8255A可編程并行輸出 24
4.6 步進電機控制系統設計 28
4.6.1 步進電機的工作原理 28
4.6.2 步進電機脈沖分配信號的設計 29
4.6.3 步進電動機的驅動電源 30
4.6.4 步進電動機控制系統電路圖 31
4.7 鍵盤與LED顯示電路設計 31
4.7.1 鍵盤電路設計 31
4.7.2 顯示電路設計 32
4.8 本章小結 34
5 仿真控制系統硬件電路設計 35
5.1 Proteus簡介 35
5.2 Keil簡介 35
5.3 仿真控制系統硬件原理圖 35
5.4 本章小結 36
6 控制系統人機接口軟件設計 37
6.1 鍵盤與顯示總程序 37
6.1.1 鍵盤與顯示總程序流程圖 37
6.1.2 鍵盤與顯示總程序原理 37
6.2 顯示程序 37
6.2.1 顯示程序流程圖 37
6.2.2 顯示程序流程圖解釋 37
6.2.3 LED顯示原理 38
6.3 鍵盤掃描程序 39
6.3.1 鍵盤掃描程序流程圖 39
6.3.2 鍵盤掃描程序解釋 39
6.4 本章小結 39
7 結論與展望 41
參考文獻 42
附錄 43
附錄A 人機界面程序 43
附錄B 外文文獻翻譯原文 47
附錄C 外文文獻翻譯譯文 52
謝辭 59
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