2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、<p><b>  課程設(shè)計說明書</b></p><p><b>  課程名稱: </b></p><p><b>  設(shè)計題</b></p><p><b>  專 </b></p><p><b>  班 </b&g

2、t;</p><p><b>  姓 名</b></p><p>  學(xué) 號: </p><p><b>  指導(dǎo)教</b></p><p><b>  目錄</b></p><p>  一、課程設(shè)計的題目及要求1</p>

3、<p><b>  1、題目1</b></p><p><b>  2、要求1</b></p><p>  二、總體方案的確定2</p><p>  三、XY二維工作臺機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計3</p><p>  1、工作臺的初步設(shè)計3</p><p>  2、

4、滾動導(dǎo)軌的參數(shù)確定3</p><p>  3、滾珠絲桿計算、選擇4</p><p>  4、步進(jìn)電機(jī)的選擇7</p><p>  5、齒輪計算、設(shè)計7</p><p>  6、步進(jìn)電機(jī)等效負(fù)載計算8</p><p>  7、機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)裝配11</p><p>  四、XY二維工作臺

5、控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計12</p><p>  1、硬件電路總體方案設(shè)計12</p><p>  2、主控制器的選擇13</p><p>  3、鍵盤、顯示接口電路設(shè)計14</p><p>  4、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路設(shè)計15</p><p>  5、其它輔助電路設(shè)計15</p><p>

6、  五、系統(tǒng)控制軟件的設(shè)計16</p><p>  1、開發(fā)環(huán)境和設(shè)計語言簡介16</p><p>  2、系統(tǒng)控制軟件的主要內(nèi)容18</p><p>  3、鍵盤、顯示子程序的設(shè)計19</p><p>  4、步進(jìn)電機(jī)控制子程序的設(shè)計20</p><p>  六、課程設(shè)計的心得和體會22</p>

7、;<p><b>  參考文獻(xiàn)23</b></p><p>  一、課程設(shè)計的題目及要求</p><p>  題目:步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動的XY二維工作臺設(shè)計</p><p>  已知條件:定位精度:±0.01mm,滾珠絲杠及導(dǎo)軌使用壽命:T=15000h,中等沖擊,各題目的有效行程、快速進(jìn)給速度和工作載荷見下表:</p&

8、gt;<p>  表1工作臺運(yùn)動要求表</p><p><b>  2、要求</b></p><p>  1.程設(shè)計應(yīng)在教師的指導(dǎo)下由學(xué)生獨(dú)立完成,嚴(yán)格地要求自己,不允許互相抄襲。</p><p>  2.認(rèn)真閱讀《課程設(shè)計指導(dǎo)書》,明確題目及具體要求;</p><p>  3.認(rèn)真查閱題目涉及內(nèi)容的相關(guān)文

9、獻(xiàn)資料、手冊、標(biāo)準(zhǔn);</p><p>  4.大膽創(chuàng)新,確定合理、可行的總體設(shè)計方案;</p><p>  5.機(jī)械部分和驅(qū)動部分設(shè)計思路清晰,計算結(jié)果正確,選型合理;</p><p>  6.微機(jī)控制系統(tǒng)方案可行,硬件選擇合理,軟件框圖正確;</p><p>  7.繪制機(jī)械系統(tǒng)零件圖一張(A3)、裝配圖一張(A3),控制系統(tǒng)硬件電路原理圖

10、一張(A3),編寫軟件代碼一份,圖紙符合國家標(biāo)準(zhǔn),布圖合理,內(nèi)容完整表達(dá)清晰; </p><p>  8.課程設(shè)計說明書一份(不少于5000字),包括:目錄,題目及要求,總體方案的確定,機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計,控制系統(tǒng)設(shè)計,參考文獻(xiàn)等。設(shè)計說明書應(yīng)敘述清楚、表達(dá)正確、內(nèi)容完整、技術(shù)術(shù)語符合標(biāo)準(zhǔn)。</p><p><b>  總體方案的確定</b></p><

11、p>  根據(jù)設(shè)計任務(wù)確定系統(tǒng)的總體機(jī)械和控制系統(tǒng)方案:進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)動方式的確定,執(zhí)行機(jī)構(gòu)及傳動方案的確定,伺服電機(jī)類型及調(diào)速方案確定,計算機(jī)控制系統(tǒng)的選擇。進(jìn)行方案的分析、比較和論證。</p><p>  1、系統(tǒng)運(yùn)動方式與控制方式</p><p>  采用連續(xù)控制系統(tǒng),開環(huán)或閉環(huán)控制方式??紤]到運(yùn)動精度要求不高,為簡化結(jié)構(gòu),建議大多數(shù)同學(xué)采用步進(jìn)電機(jī)開環(huán)系統(tǒng)驅(qū)動。</p>

12、<p><b>  2、計算機(jī)系統(tǒng)</b></p><p>  建議采用教科書上的MSC-51系列單片機(jī)。控制系統(tǒng)應(yīng)該包括微機(jī)部分、鍵盤及顯示器、I/O接口及光電隔離電路、步進(jìn)功率放大電路等。系統(tǒng)的工作程序和控制指令通過鍵盤操作實(shí)現(xiàn)。采用數(shù)碼管顯示加工和工作狀態(tài)等信息。</p><p>  XY二維工作臺機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計</p><p&g

13、t;  1、工作臺的初步設(shè)計</p><p>  1.1、確定系統(tǒng)脈沖當(dāng)量</p><p>  脈沖當(dāng)量δp是一個進(jìn)給指令時工作臺的位移量,應(yīng)小于等于工作臺的位置精度,一般為0.01~0.005mm,本次設(shè)計取值0.005mm.</p><p>  1.2、工作臺的初步設(shè)計</p><p>  根據(jù)給定的有效行程,畫出工作臺簡圖,如下:<

14、;/p><p><b>  圖1 工作臺簡圖</b></p><p>  估算X向和Y向工作臺承載重量WX和WY, 取x向?qū)к壷武撉虻闹行木?00mm,y向?qū)к壷武撉虻闹行木?80mm,工作臺的材料為號鋼,其密度為,(?。?。</p><p>  工作臺重量的估算如下:</p><p>  X向拖板(工作臺上拖板)的尺寸為

15、:</p><p><b>  重量:</b></p><p>  Y向拖板(工作臺下拖板)的尺寸為:</p><p><b>  重量:</b></p><p>  導(dǎo)軌座的尺寸依據(jù)XY向的行程選?。?lt;/p><p>  上導(dǎo)軌的重量主要包括了導(dǎo)軌座、導(dǎo)軌副以及電機(jī)的重量,

16、查閱南京工藝裝備制造有限公司的導(dǎo)軌副型號及其質(zhì)量,得到上導(dǎo)軌的重量為:</p><p>  另外,包括滾珠絲杠、電機(jī)、聯(lián)軸器、減速器等一些部件約重100N</p><p>  X-Y工作臺運(yùn)動部分的總重量為:</p><p>  2、滾動導(dǎo)軌參數(shù)的確定</p><p>  根據(jù)給定的工作載荷Fz和估算的Wx和Wy計算導(dǎo)軌的靜安全系數(shù)fSL=C

17、0/P,式中:C0為導(dǎo)軌的基本靜額定載荷,kN;工作載荷P=0.5(Fz+W);fSL=1.0~3.0(一般運(yùn)行狀況),3.0~5.0(運(yùn)動時受沖擊、振動)。根據(jù)計算結(jié)果查有關(guān)資料初選導(dǎo)軌:</p><p>  依據(jù)使用速度v(m/min)和初選導(dǎo)軌的基本動額定載荷C(kN)驗(yàn)算導(dǎo)軌的工作壽命Ln:</p><p><b>  (hour)</b></p>

18、<p>  由設(shè)計的要求知道,工作臺工作時收到的是中等沖擊,故靜安全系數(shù)取4.0</p><p>  由以上算出來的額定靜載荷初選導(dǎo)軌,選擇型號為GGC128AK(南京工藝裝備制造有限公司制造)。</p><p>  表2 直線滾動導(dǎo)軌副相應(yīng)參數(shù)</p><p><b>  由公式計算得:</b></p><p

19、>  由以上計算驗(yàn)證該導(dǎo)軌滿足使用的要求。</p><p>  3、滾珠絲桿計算、選擇</p><p>  初選絲杠材質(zhì):CrWMn鋼,HRC58~60,導(dǎo)程:l0=5mm。</p><p><b>  3.1、強(qiáng)度計算</b></p><p><b>  絲杠軸向力:</b></p&g

20、t;<p><b>  (N)</b></p><p>  式中:K=1.15,滾動導(dǎo)軌摩擦系數(shù)f=0.003~0005;在車床車削外圓時:Fx=(0.1~0.6)Fz,F(xiàn)y=(0.15~0.7)Fz,可取Fx=0.5Fz,F(xiàn)y=0.6Fz計算。</p><p>  取f=0.004,受到垂直載荷=1200N,則:</p><p>

21、;  =0.51200N=600N</p><p>  =0.61200=720N</p><p>  =1.15600+0.004(1200+376.6)N=763N</p><p>  =1.15720+0.004(1200+367)N=891N</p><p>  滾珠絲杠壽命系數(shù):,其中絲杠轉(zhuǎn)速(r/min) </p>

22、<p>  X方向:=r/min=400r/min</p><p><b>  ==360</b></p><p>  Y方向:=r/min=500</p><p><b>  450</b></p><p><b>  最大動載荷:</b></p>&

23、lt;p>  式中:fW為載荷系數(shù),中等沖擊時為1.2~1.5;fH為硬度系數(shù),HRC≥58時為1.0。</p><p>  本設(shè)計中,根據(jù)設(shè)計要求取fW=1.3,fH=1.0</p><p><b>  X方向的滾珠絲杠:</b></p><p><b>  =7056.2N</b></p><

24、p><b>  =8876.2N</b></p><p>  根據(jù)使用情況選擇滾珠絲杠螺母的結(jié)構(gòu)形式,并根據(jù)最大動載荷的數(shù)值可選擇滾珠絲杠的型號,參考《機(jī)電一體化課程設(shè)計指導(dǎo)書》表3-31,選擇濟(jì)寧博特精密絲杠制造有限公司生產(chǎn)的G系列2005-3型滾珠絲桿副,相應(yīng)的參數(shù)為:</p><p>  表3 2005-3型滾珠絲桿相應(yīng)參數(shù)</p><

25、p>  為內(nèi)旋壞固定反向單螺母式,它的公稱直徑是20mm,導(dǎo)程是5mm,循環(huán)滾珠為3圈1列,精度等級要求不高,可以取5級,額定動載荷為9309N,大于,滿足要求。</p><p>  3.2、傳遞效率的計算</p><p>  絲杠螺母副的傳動效率為:</p><p>  式中:φ=10’,為摩擦角;γ為絲杠螺旋升角;已知公稱直徑=20mm,導(dǎo)程=5mm,帶入

26、螺旋角計算公式得=。將摩擦角φ=10’帶入效率計算公式得:</p><p><b>  =0.96</b></p><p><b>  3)、穩(wěn)定性驗(yàn)算</b></p><p>  若絲杠兩端采用止推軸承時不需要穩(wěn)定性驗(yàn)算,本次設(shè)計中絲桿兩端選用深溝球軸承,故須進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算:</p><p>  

27、式中 :實(shí)際承受載荷的能力,N;</p><p>  :壓桿穩(wěn)定的支承系數(shù),本次設(shè)計中為單推—單推式,查閱表3-41,取1;</p><p> ?。轰摰膹椥阅A浚珽=2.1x1011Pa;</p><p>  :滾珠絲桿底徑的抗彎截面慣性矩,;</p><p> ?。簤簵U穩(wěn)定安全系數(shù),一般取為2.5-4,垂直安裝時取最小值,本次為臥式安裝,取

28、3.</p><p> ?。簽榻z杠長度,由設(shè)計要求知x方向和y方向的有效行程分別為700mm和500mm。</p><p>  由以上的計算可知,所以絲桿滿足使用要求,合格。</p><p><b>  3.4、剛度驗(yàn)算</b></p><p>  滾珠絲杠受工作負(fù)載引起的導(dǎo)程變化量為:(cm)</p>&

29、lt;p>  Y向收到的軸向力較大,故只需計算Y向的剛度,取==891N</p><p><b>  =2.1</b></p><p>  ==1.01m=1.01cm</p><p>  =1.01=2μm/m</p><p>  E級精度絲杠允許的螺距誤差[ Δ]=15μm/m</p><p

30、>  <[ Δ],故滿足剛度要求。</p><p><b>  4、步進(jìn)電機(jī)的選擇</b></p><p>  初選電機(jī)的步距角為:α=0.75?/step</p><p><b>  5、齒輪計算、設(shè)計</b></p><p>  初選電機(jī)的步距角為:α=0.75?/step,計算齒輪

31、的傳動比:</p><p><b>  傳動比: </b></p><p>  取大齒輪的齒數(shù)為75,小齒輪的齒數(shù)為36,大小齒輪的材料均為45號鋼;</p><p>  由于齒輪生產(chǎn)工藝簡單、生產(chǎn)率高,故選擇軟齒面齒輪;</p><p>  有前面的計算知齒輪傳遞的扭矩較小,選取齒輪的模數(shù)m=1mm,則齒輪相應(yīng)的參數(shù)計

32、算為:</p><p>  分度圓直徑:36mm,75mm;</p><p>  齒頂圓直徑:38mm,=77mm;</p><p>  齒根圓直徑:=33.5mm,=72.5mm;</p><p>  中心距:a=m()/2=50.5mm;</p><p><b>  分度圓直徑:;</b>&l

33、t;/p><p>  大小齒輪均采用將開線標(biāo)準(zhǔn)圓柱齒輪。</p><p>  1、2--薄齒輪, 3—彈簧, 4、8—凸耳, 5—調(diào)節(jié)螺釘, 6、7—螺母</p><p>  圖2 雙片齒輪錯齒消隙結(jié)構(gòu)圖</p><p>  6、步進(jìn)電機(jī)等效負(fù)載計算</p><p>  6.1、等效轉(zhuǎn)動慣量的計算</p>&

34、lt;p>  折算到步進(jìn)電機(jī)軸上的工作臺的等效轉(zhuǎn)動慣量Jw:</p><p><b>  =</b></p><p>  折算到步進(jìn)電機(jī)軸上的齒輪1、齒輪2的等效轉(zhuǎn)動慣量Jz1,Jz2:</p><p><b>  =3.21kg</b></p><p><b>  ==5.41kg

35、</b></p><p>  折算到步進(jìn)電機(jī)軸上的絲杠的等效轉(zhuǎn)動慣量Js:</p><p><b>  0.86Ckg</b></p><p>  折算到步進(jìn)電機(jī)軸上的等效負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量為:</p><p>  (kg·cm2)=(5.35+3.21+1.44)kg/=10.0kg</p>

36、<p>  6.2、等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩計算</p><p>  計算加在步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩,分為快速空載啟動和承受最大工作負(fù)載兩種情況進(jìn)行計算。</p><p><b>  空載時的摩擦轉(zhuǎn)矩:</b></p><p><b>  (N·m)</b></p><p>  u

37、--導(dǎo)軌的摩擦因數(shù),滾動導(dǎo)軌去0.005;</p><p>  W--工作臺垂直方向受到的切削力載荷重量;</p><p>  --為考慮絲杠預(yù)緊時的傳動效率,去0.8;</p><p><b>  帶入上式計算的:</b></p><p><b>  (N·m)</b></p>

38、;<p><b>  工作時的負(fù)載轉(zhuǎn)矩:</b></p><p><b>  (N·m)</b></p><p>  X方向:=(N·m)=0.373(N·m)</p><p>  Y方向:=(N·m)=0.434(N·m)</p><p&

39、gt;  =0.434(N·m)</p><p>  6.3、起動慣性阻轉(zhuǎn)矩計算:</p><p><b>  (N·m)</b></p><p>  式中電機(jī)轉(zhuǎn)速ωm=2πnm/60,</p><p>  Δt--起動加速時間,取值為0.025s;</p><p>  --對

40、應(yīng)空載最快移動速度的步進(jìn)電機(jī)最高速度,單位為r/min;</p><p>  --空載最快移動速度,本次設(shè)計中給的是y方向最快為2500mm/min;</p><p>  --步進(jìn)電機(jī)的步距角,預(yù)選電機(jī)為;</p><p>  帶入相應(yīng)的參數(shù)計算得:</p><p>  ωm=2πnm/60=107rad/s</p><p

41、>  =(N·m)=0.428(N·m)</p><p>  6.4、步進(jìn)電機(jī)輸出軸上總負(fù)載轉(zhuǎn)矩計算</p><p>  (N·m)=0.011+0.434+0.428(N·m)=0.873(N·m)</p><p><b>  步進(jìn)電機(jī)的選擇:</b></p><p&

42、gt;  為使步進(jìn)電機(jī)正常起動(不失步),其起動力矩應(yīng)滿足:</p><p>  取=2.18(N·m)</p><p>  步進(jìn)電機(jī)的最高運(yùn)行頻率為:</p><p><b>  =8333Hz</b></p><p>  綜合以上計算的參數(shù),參照《機(jī)電一體化課程設(shè)計設(shè)計指導(dǎo)書》表4-5選擇永磁式步進(jìn)電動機(jī),

43、型號為90BYG2062,電機(jī)的主要參數(shù)如下:</p><p>  表4 90YG2062型電機(jī)相應(yīng)參數(shù)</p><p>  6.5、步進(jìn)電動機(jī)的性能校核</p><p>  最快工進(jìn)速度時電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的校核,任務(wù)書給定的工作平臺的工作速度最大為2500mm/min,脈沖當(dāng)量為0.005mm,由公式:</p><p>  查閱90BYG26

44、02電動機(jī)的運(yùn)行矩頻特性圖可以知道,在這個頻率下,電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩N·m,遠(yuǎn)大于最大工作負(fù)載N·m滿足工作要求。</p><p>  最快空載移動時電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩校核:設(shè)工作臺最快空載移動速度3000mm/min,求出相應(yīng):</p><p>  同理查的在該頻率下的電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩N·m,大于啟動慣性轉(zhuǎn)矩N,滿足要求。</p><p> 

45、 最快空載移動時電動機(jī)運(yùn)行頻率校核:與Vmax=3000mm/min對應(yīng)的電動機(jī)fmax=10000HZ,而90BYG2602電動機(jī)的空載運(yùn)行頻率可達(dá)20000HZ,可見沒超出上限。</p><p>  起動頻率的計算:已知電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量,由電動機(jī)的參數(shù)知道電動機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量,電動機(jī)不帶任何負(fù)載時的空載啟動頻率=1800Hz,計算得步進(jìn)電機(jī)克服慣性負(fù)載的啟動頻率:</p><p&g

46、t;<b>  =962Hz</b></p><p>  上式說明,要想保證步進(jìn)電機(jī)啟動時不失步,任何時候啟動頻率都必須小于962Hz,在實(shí)際的軟件升降頻時,啟動頻率選的更低,通常只有100Hz(即100脈沖/s).</p><p>  綜合上面的設(shè)計選擇及驗(yàn)證,說明本次選用的步進(jìn)電機(jī)滿足設(shè)計的要求。</p><p><b>  機(jī)械

47、傳動結(jié)構(gòu)裝配</b></p><p>  依據(jù)前面計算得工作臺、導(dǎo)軌副、導(dǎo)軌座的尺寸,可以確定整個工作臺的的整體尺寸,依據(jù)工作的加工要求、工況要求,計算得到直線導(dǎo)軌副、滾珠絲桿、步進(jìn)電機(jī)的響應(yīng)型號,最后確定畫出X-Y工作平臺的裝配圖和零件圖。裝配圖和零件圖見相應(yīng)的CAD圖紙。</p><p>  四 控制系統(tǒng)硬件電路設(shè)計</p><p>  1、硬件電路

48、總體方案設(shè)計</p><p><b>  1.1設(shè)計步驟</b></p><p> ?。?按照總統(tǒng)方案以及機(jī)械結(jié)構(gòu)的控制要求,確定硬件電路的方案,并繪制系統(tǒng)電氣控制的結(jié)構(gòu)框圖;</p><p> ?。?選擇計算機(jī)或中央處理單元的類型;</p><p> ?。?根據(jù)控制系統(tǒng)的具體要求設(shè)計存儲器擴(kuò)展電路;</p>

49、<p> ?。?根據(jù)控制對象以及系統(tǒng)工作要求設(shè)計檢測電路,轉(zhuǎn)換電路以及驅(qū)動電路等;</p><p> ?。?選擇控制電路中各器件及電氣元件的參數(shù)和型號;</p><p>  1.2確定硬件電路的總體方案</p><p>  數(shù)控系統(tǒng)的硬件電路由以下幾部分組成:</p><p>  1)主控制器。即中央處理單元CPU</p&

50、gt;<p>  2)總線。包括數(shù)據(jù)總線,地址總線,控制總線。</p><p>  3)存儲器。包括只讀可編程序存儲器和隨機(jī)讀寫數(shù)據(jù)存儲器。</p><p>  4)接口。即I/O輸入輸出接口。</p><p>  數(shù)控系統(tǒng)的硬件框圖如下所示:</p><p>  圖3 數(shù)控系統(tǒng)的硬件框圖</p><p&g

51、t;<b>  2、主控制器選擇</b></p><p>  MCS-51系列單片機(jī)是集中CPU,I/O端口及部分RAM等為一體的功能性很強(qiáng)的控制器。只需增加少量外圍元件就可以構(gòu)成一個完整的微機(jī)控制系統(tǒng),并且開發(fā)手段齊全,指令系統(tǒng)功能強(qiáng)大,編程靈活,硬件資料豐富。本次設(shè)計選用8052芯片作為主控芯片。</p><p>  3、鍵盤顯示接口電路設(shè)計</p>

52、<p><b>  圖4 鍵盤顯示器</b></p><p>  4、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路設(shè)計</p><p>  4.1、光電隔離電路</p><p>  在步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路中,單片機(jī)輸出的信號經(jīng)放大后控制步進(jìn)電機(jī)的勵磁繞組。如果將輸出信號直接與功率放大器相連,將會引起電氣干擾。因此在接口電路與功率放大器間加上隔離電路實(shí)現(xiàn)電氣隔離,通

53、常使用光電耦合器。</p><p><b>  圖5 光電隔離電路</b></p><p><b>  4.2、功率放大器</b></p><p>  脈沖分配器的輸出功率很小,遠(yuǎn)不能滿足步進(jìn)電機(jī)的需要,必須將其輸出信號放大產(chǎn)生足夠大的功率,才能驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此必須選用功率放大器,需根據(jù)步進(jìn)電機(jī)容量功率放大器。&

54、lt;/p><p>  圖6 ULN2803芯片</p><p>  5、其他輔助電路設(shè)計</p><p>  5.1、8052的時鐘電路</p><p>  內(nèi)部方式利用芯片的內(nèi)部振蕩電路,在XTAL1,XTAL2引腳上外接定時元件,如下圖所示。晶體可以在1.2~12之間任意選擇,耦合電容在5~33pF之間,對時鐘有微調(diào)作用。采用外部時鐘方式時

55、,可將XTAL1直接接地,XTAL2接外部時鐘源。</p><p>  圖7 8052時鐘電路</p><p><b>  5.2、復(fù)位電路</b></p><p>  單片機(jī)的復(fù)位都是靠外部電路實(shí)現(xiàn)。在時鐘工作后,只要在RESET引腳上出現(xiàn)10ms以上的高電平,單片機(jī)就實(shí)現(xiàn)狀態(tài)復(fù)位。</p><p><b>

56、  圖8 復(fù)位電路</b></p><p>  5.3、越界報警電路</p><p>  為了防止工作臺越界,可分別在極限位置安裝限位開關(guān)。8052利接成從光敏三極管的集電極輸出接至8051的外部中斷引腳(INT0或INT1),采用中斷方式檢查越界信號。</p><p>  五 系統(tǒng)控制系統(tǒng)軟件設(shè)計</p><p>  1、開發(fā)環(huán)

57、境設(shè)計語言簡介</p><p>  Proteus ISIS是美國Labcenter公司開發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件。它運(yùn)行于Windows操作系統(tǒng)上,可以仿真、分析(SPICE)各種模擬器件和集成電路,該軟件的特點(diǎn)是:</p><p> ?、?實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)仿真和SPICE電路仿真相結(jié)合。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機(jī)及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS232動態(tài)仿真、SPI調(diào)試器、

58、鍵盤和LCD系統(tǒng)仿真的功能;有各種虛擬儀器,如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等。</p><p> ?、?支持主流單片機(jī)系統(tǒng)的仿真。目前支持的單片機(jī)類型有:68000系列、8051系列、AVR系列、PIC12系列、PIC16系列、PIC18系列、Z80系列、HC11系列以及各種外圍芯片。</p><p>  2、系統(tǒng)控制軟件的主要內(nèi)容</p><p>  按照功能可

59、將控制系統(tǒng)的控制軟件分為以下幾部分內(nèi)容:</p><p>  系統(tǒng)管理程序:接收命令、執(zhí)行命令及從命令處理程序返回到管理程序接收命令的環(huán)節(jié), 使系統(tǒng)處于新的等待操作狀態(tài)。</p><p>  伺服控制程序:根據(jù)插補(bǔ)運(yùn)算的結(jié)果或操作者的命令控制伺服電轉(zhuǎn)角及方向。</p><p>  診斷程序:超行程處理、緊急停機(jī)處理、系統(tǒng)故障診斷、查錯等。</p>&l

60、t;p>  鍵盤操作和顯示處理程序:監(jiān)視鍵盤操作、顯示加工程序、操作命令等。</p><p>  3、鍵盤、顯示子程序設(shè)計</p><p>  3.1時間常數(shù)的確定</p><p>  在步進(jìn)電機(jī)控制程序中,利用單片機(jī)的定時器中斷,延時產(chǎn)生進(jìn)給脈沖的時間間隔。此間隔由送入定時器的時間常數(shù)決定。時間常數(shù)由下式計算:</p><p><

61、;b>  3.2程序設(shè)計框圖</b></p><p>  課程設(shè)計的心得和體會</p><p>  這次的課程設(shè)計是一次綜合性的設(shè)計,對我們的要求較高,需要我們掌握較好的機(jī)械知識和電氣方面的,能將理論的知識運(yùn)用實(shí)踐之中,對我們的技能要求主要是:知識的正確運(yùn)用、設(shè)計的整體思想、CAD軟件、proteus軟件、keil軟件及相應(yīng)專業(yè)相關(guān)軟件的熟練運(yùn)用,該課程設(shè)計是機(jī)械課程當(dāng)中

62、一個重要環(huán)節(jié)通過了2周的課程設(shè)計使我從各個方面都受到了機(jī)械設(shè)計的訓(xùn)練,對機(jī)械的有關(guān)各個零部件有機(jī)的結(jié)合在一起得到了深刻的認(rèn)識,對CAD的運(yùn)用能力和熟練程度有了很大的提升,同時也對電子方面,包括單片機(jī)、程序、電路都有了很大程度的學(xué)習(xí)和提高。</p><p>  由于在設(shè)計方面我們沒有經(jīng)驗(yàn),理論知識學(xué)的不牢固,在設(shè)計中難免會出現(xiàn)這樣那樣的問題,如:在選擇計算標(biāo)準(zhǔn)件是可能會出現(xiàn)誤差,如果是聯(lián)系緊密或者循序漸進(jìn)的計算誤差

63、會更大,在查表和計算上精度不夠準(zhǔn),通過本次課程設(shè)計,其一使我對本課程和本專業(yè)有了更深刻的認(rèn)識。把我們大學(xué)四年所學(xué)知識的有機(jī)的結(jié)合起來,有很多標(biāo)準(zhǔn)需要我們耐心再設(shè)計手冊上查找,要反復(fù)計算,并驗(yàn)算、修正計算結(jié)果,直至達(dá)到國家的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和課程設(shè)計的設(shè)計要求,更進(jìn)一步增強(qiáng)了我們嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、不怕困難的學(xué)習(xí)態(tài)度,同時也增進(jìn)了自己的知識量。</p><p>  總之,本次的課程設(shè)計對自己的培養(yǎng)作用非常的大,在這個過程中,積極思考

64、,結(jié)合之前所學(xué)習(xí)的知識,不懂得查閱相應(yīng)資料或與同學(xué)相互討論,確保得到正確的結(jié)論,但在這個過程中熱然還有許多的不足,在今后的學(xué)習(xí)或是工作中會更多的注意并加以改善。</p><p><b>  參考文獻(xiàn)</b></p><p>  [1] 張建民.機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計.北京理工出版社,2004</p><p>  [2] 濮良貴.記名剛.機(jī)械設(shè)計.北

65、京:高等教育出版社,2003</p><p>  [3]孫恒.陳作摸.機(jī)械原理.北京.高等教育出版社.2013</p><p>  [4]楊入清.現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計—系統(tǒng)與結(jié)構(gòu).上海:上??茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社.2000</p><p>  [5]王巍,機(jī)械制圖,機(jī)械工業(yè)出版社.2000</p><p>  [6]成大先, 機(jī)械設(shè)計手冊, 機(jī)械工業(yè)出版

66、社.2002.</p><p>  [7] 房小翠.單片微型計算機(jī)與機(jī)電接口技術(shù)[.國防工業(yè)出版社,2002[8] 鄭學(xué)堅,周斌.微型計算機(jī)原理及應(yīng)用.清華大學(xué)出版社.2003</p><p>  [8] 李廣弟.朱月秀.單片機(jī)基礎(chǔ).北京航空航天大學(xué)出版社.2007</p><p><b>  附件</b></p><p&

67、gt;  #include<reg52.h></p><p>  #define uchar unsigned char</p><p>  #define uint unsigned int</p><p>  uchar displaydate[6];</p><p>  uchar code duan[17]={</p

68、><p>  0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,</p><p>  0x80,0x90,0x88,0x83,0xC6,0xA1,0x86,0x8E}; //段選碼</p><p>  uchar code wei[6]={0x01,0x02,0x04,0x08,0x10,0x20}; //位選碼</p>

69、<p>  uchar code xz[8]={0xFE,0xFC,0xFD,0xF9,0xFB,0xF3,0xF7,0xF6};</p><p>  uchar code xf[8]={0xFE,0xF6,0xF7,0xF3,0xFB,0xF9,0xFD,0xFC};</p><p>  uchar code yz[8]={0xEF,0xCF,0xDF,0x9F,0xBF,0x

70、3F,0x7F,0x6F};</p><p>  uchar code yf[8]={0xEF,0x6F,0x7F,0x3F,0xBF,0x9F,0xDF,0xCF};</p><p>  sbit key1=P3^4; //x正轉(zhuǎn)</p><p>  sbit key2=P3^5; //x反轉(zhuǎn)</p><p>  sbit key3

71、=P3^6; //y正轉(zhuǎn)</p><p>  sbit key4=P3^7; //y反轉(zhuǎn)</p><p>  void display(uchar xc,uchar yc,uchar xq,uchar yq);</p><p>  void delay(uchar z) //延時1ms</p><p><b>  {&

72、lt;/b></p><p>  uchar x,y;</p><p>  for(x=0;x<z;x++)</p><p>  for(y=110;y>0;y--);</p><p><b>  } </b></p><p>  uchar direction=0,flag=0

73、;</p><p>  uint xc=0,yc=0,xq=0,yq=0;</p><p>  void main()</p><p>  { uchar i;</p><p><b>  P0=0x00;</b></p><p>  TMOD=0X01;</p><p>

74、;  TH0=65036/256;</p><p>  TL0=65036%256;</p><p><b>  EA=1;</b></p><p><b>  TR0=1;</b></p><p><b>  ET0=1;</b></p><p>&l

75、t;b>  IT0=0;</b></p><p><b>  EX0=1;</b></p><p><b>  while(1)</b></p><p>  { if(key1==0)</p><p><b>  { </b></p><

76、;p><b>  delay(5);</b></p><p>  while(key1==0)</p><p>  { direction=1;</p><p>  for(i=0;i<8;i++)</p><p>  {P1=xz[i];while(flag!=1);flag=0;</p>

77、<p>  //delay(1); </p><p><b>  }</b></p><p><b>  }//x正轉(zhuǎn)</b></p><p>  } direction=0;</p><p>  if(key2==0)</p><p><b>  {

78、 </b></p><p><b>  delay(5);</b></p><p>  while(key2==0)</p><p>  { direction=2;</p><p>  for(i=0;i<8;i++)</p><p>  {P1=xf[i];while(fla

79、g!=2);flag=0;</p><p>  //delay(1);</p><p><b>  }</b></p><p><b>  } //x反轉(zhuǎn)</b></p><p>  } direction=0;</p><p>  if(key3==0)</p>

80、;<p><b>  {</b></p><p><b>  delay(5);</b></p><p>  while(key3==0)</p><p>  { direction=3;</p><p>  for(i=0;i<8;i++)</p><p&

81、gt;  {P1=yz[i];while(flag!=3);flag=0;</p><p>  //delay(1);</p><p><b>  }</b></p><p><b>  } //y正轉(zhuǎn)</b></p><p>  } direction=0;</p><p&g

82、t;  if(key4==0)</p><p><b>  { </b></p><p><b>  delay(5);</b></p><p>  while(key4==0)</p><p>  { direction=4;</p><p>  for(i=0;i<

83、8;i++)</p><p>  {P1=yf[i];while(flag!=4);flag=0;</p><p>  //delay(1);</p><p><b>  }</b></p><p><b>  } //y反轉(zhuǎn)</b></p><p>  } directi

84、on=0;</p><p><b>  }</b></p><p><b>  } </b></p><p>  void time0(void) interrupt 1</p><p><b>  { </b></p><p>  TH0=6503

85、6/256;</p><p>  TL0=65036%256;</p><p>  if(direction==1)</p><p><b>  { flag=1;</b></p><p>  xc++;if(xc==240) {xq++;xc=0;}</p><p>  display(xc,y

86、c,xq,yq); }</p><p>  else if(direction==2)</p><p>  {flag=2;xc--;if(xc==0) {xq--;xc=240;}</p><p>  display(xc,yc,xq,yq);}</p><p>  else if(direction==3)</p><

87、p>  { flag=3;yc++;if(yc==240) {yq++;yc=0;}</p><p>  display(xc,yc,xq,yq); }</p><p>  else if(direction==4)</p><p>  {flag=4;yc--; if(yc==0) {yq--;yc=240;}</p><p> 

88、 display(xc,yc,xq,yq);} </p><p><b>  }</b></p><p>  void int0(void) interrupt 0</p><p><b>  { </b></p><p><b>  EX0=0;</b></p>

89、<p><b>  P1=0;</b></p><p><b>  EX0=1;</b></p><p><b>  }</b></p><p>  void display(uchar xc,uchar yc,uchar xq,uchar yq) //顯示位移</p>

90、;<p><b>  {</b></p><p>  uint i,j,xs,ys,xbai,xshi,xge,ybai,yshi,yge;</p><p>  xs=(xq*240+xc)/100;</p><p>  ys=(yq*240+yc)/100;</p><p>  xbai=xs/100;&

91、lt;/p><p>  xshi=(xs-xbai*100)/10;</p><p>  xge=xs%10;</p><p>  ybai=ys/100;</p><p>  yshi=(ys-ybai*100)/10;</p><p>  yge=ys%10;</p><p>  display

92、date[0]=duan[xbai];</p><p>  displaydate[1]=duan[xshi];</p><p>  displaydate[2]=duan[xge];</p><p>  displaydate[3]=duan[ybai];</p><p>  displaydate[4]=duan[yshi];</p

93、><p>  displaydate[5]=duan[yge];</p><p>  for(i=0;i<6;i++)</p><p><b>  {</b></p><p>  P2=wei[i];</p><p>  P0=displaydate[i];</p><p&g

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