1、“.....包括速度,转向等的控制。采用并行控制方式。通过键盘可以输入控制的运行步数,电机的正反转,运行出错时候可以急停键停止,还有其他的些操作等都可以通过键盘实现。本系统的显示功能是利用位的数码管实现运行步数的显示,在工作台运行超过极限位置时候,安装在工作台两端的行程开关会被按下,产生电流信号,通过光电转换装置,向单片机发出信号,经单片机发出信号,蜂鸣器报警,报警的同时,电机停止转动。通过本课题的学习与研究,使我了解工作台的工作原理,知道了单片机的发展与简单的应用,对步进电机的结构,工作原理有了更进步的理解。使我认识了很多的电子元件,懂得了许多的控制方面的知识。.步进电机的发展现状步进电机最早是在年代由英国人所开发。年代后期晶体管的发明也逐渐应用在步进电机上,对于数字化的控制变得更为容易。往后经过不断改良,使得今日步进电机已广泛运用在需要高定位精度高分解能高响应性信赖性等灵活控制性高的机械系统中。在生产过程中要求自动化省人力效率高的机器中,我们很容易发现步进电机的踪迹......”。
2、“.....步进电机的分类步进电机依其构造上的差异可分为三大类可变磁阻式型转子以软铁加工成齿状,当定子线圈不加激磁电压时,保持转矩为零,故其转子惯性小响应性佳,但其容许负荷惯性并不大。其步进角通常为。永久磁铁式型转子由永久磁铁构成,其磁化方向为辐向磁化,无激磁时有保持转矩。依转子材质区分,其步进角有及等几种。混和式型转子由轴向磁化的磁铁制成,磁极做成复极的形式,兼有可变磁阻式步进电机及永久磁铁式步进电机的优点,精确度高转矩大步进角度小。步进电机的历史步进电机在我国已有几十余年的生产史,近几年,大规模集成电路及计算机技术的发展,进步推动了步进电机的技术进步和广泛应用,据统计,全世界步进电机的年产量已达亿多台,市场销售量占世界微电机销售总量的左右。步进电机的发展依赖计算机外设和办公自动化机械的发展。我国计算机工业虽然起步晚,但经过三十年的努力,已经初具规模。我国早在六十年代中期开始致力于步进电机的研究和开发,直到世纪年代,直是磁阻式步进电动机占统治地位,混合式步进电动机是年代后期才开始发展......”。
3、“.....尽管新的混合式步进电动机完全可能替代磁阻式电动机,但磁阻式电动机的整机获得了长期应用,对于它的技术也较为熟悉,特别是典型的混合式步进电动机的步距角与典型的磁阻式电动机的步距角不样,用户改变这种产品结构不是很容易的,这就使得两种机型并存的局面难以在较二维,步进,单片机,控制,节制,工作台,控制系统,设计,毕业设计,全套,图纸摘要如今,由于工作台操作简单,精度高,能够满足般生产需求。正因为如此,所以它广泛应。本文主要研究的是两维步进单片机控制工作台的控制部分。主要的任务就是用单片机实现两个步进电机的正反转和速度的控制。本控制系统可以由键盘输入运行的步数,由管显示,信号经单片机转换,采用软件对信号进行环形分配,利用光电隔离器进行光电隔离,经功率放大器进行信号的放大,用放大的信号来驱动步进电机的运行。由各个功能键控制系统的运行,按启动键后,步进电机按照输入的步数进行走步如在运行期间按停止键,则步进电机停止运行。工作台的两头都有行程开关,如果超出了极限位置,行程开关闭合,步进电机停止转动,并且蜂鸣器报警......”。
4、“.....课题研究的背景.工作台的发展现状与方向.本课题研究的范围和意义.步进电机的发展现状.单片机的发展现状控制系统的总体设计.系统总体方案.机械系统.控制系统设计接口设计控制方案的选择伺服系统设计控制系统的设计方案.硬件系统设计系统的硬件结构步进电机微处理器的选择键盘操作的接口电路设计显示部分操作的接口和电路设计报警电路的设计单片机与机的通信系统的抗干扰设计.软件系统设计软件结构设计系统的程序流程结论致谢参考文献附录绪论.课题研究的背景当今社会,随着科技的发展,工作台的应用越来越广泛。现在的工作台广泛用于焊接,点胶,打孔,包装,取料等各类精密位置控制设备的应用等。人们对工作台的研究从来没有停止过。为了满足不同的要求,出现了各式各样的工作台。例如,用于普通画线用的二维工作台,具有防静电功能的防静电工作台,还有回转工作台可用于分度,用于高精度的加工的纳米微动工作台等。随着人类的进步,越来越多并且越来越好的工作台将会被制造出来,来满足生产发展的需求。......”。
5、“.....是纳米科学技术研究应必备的关键仪器设备。现代纳米科学技术的快速发展对微动工作台提出了迫切的更高要求,即在提供大范围运动的前提下,还应具有纳米级的运动精度。在为纳米科学技术研究提供小范围纳米级精度的微运动时,最常见的是以压电陶瓷作为驱动部件的柔性铰链机构微动工作台,要为纳米科学技术研究提供大范围纳米级精度的微运动时,柔性铰链机构压电堆丝杆滑动机构和气浮微动工作台等却都不能满足要求,它们不能同时实现纳米级运动精度和大运动范围。磁悬浮微动工作台由于运动平台和驱动机构采用非接触的磁悬浮驱动技术,因此,易于实现大范围纳米级微运动,并且消除了摩擦磨损对运动精度造成的影响。纳米级微动工作台的研究现状.柔性铰链式微动工作台柔性铰链微动机构是近年来发展起来的种新型的微位移机构。它的特点是结构紧凑体积很小,可以做到无机械摩擦无间隙,具有较高的位移分辨率,可达。使用压电或电致伸缩器件驱动,可以实现亚微米甚至是纳米级的精度,同时不产生噪音和发热,可适于各种介质环境工作......”。
6、“.....引脚如图图型光电耦合器引脚每个型光电耦合器有四个光电隔离器,所以本系统需要两个这样的光电耦合器,实现单片机与步进电机的隔离。微处理器的选择微处理器的主要性能指标是位数主频寻址能力指令系统内部寄存器情况等。位数是重要的指标,除了影响运算精度外,还关系到指令系统的功能寻址能力以及操作速度等。主频影响操作速度。寻址能力决定可能的最大存储容量。指令系统性能影响数据处理输入输出等操作功能以及编程的方便性。内部寄存器的数量和功能也和操作方便性有关。此外,单片机都带有定数量的内部,还有内部或其它器件。考虑到需要满足的要求及经济因素,本系统选择单片机。单片机简介单片机是种单片机系列的名称,由公司研发,是目前国内广泛应用的单片机,属于这系列的单片机型号有许多种,包括等,它们的基本组成和基本性能都是相同的,但是性能上略有差别。单片机是在块芯片上集成了定时器计数器和多种功能的端口等台计算机所需要的基本功能部件......”。
7、“.....两个优先级嵌套中断机构。以上部分通过总线连接。系列单片机的引脚系列单片机中各种型号的引脚是相互兼容的,而绝大多数都采用引脚的双列直插封装方式。如图所示图引脚图的引脚功能主电源引脚和脚接电压脚接地。外接晶体引脚和脚接外部晶体的个引脚。在单片机内部,它是个反相放大器的输入端,这个放大器构成了片内振荡器。当采用外部振荡器时,对单片机,此引脚应接地对单片机,此引脚作为驱动端。脚接外晶体的另端。在单片机内部,接至上述振荡器的反相放大器的输出端。采用外部振荡器时,对单片机,该引脚接外部振荡器的信号,即把外部振荡器的信号直接接到内部时钟发生器的输入端对,此引脚应悬浮。控制或与其它电源复用引脚和脚当振荡器运行时,在此脚上出现两个机器周期的高电平将使单片机复位。推荐在此引脚与引脚之间连接个约.的下拉电阻,与引脚之间连接个约的电容,以保证可靠地复位。掉电期间,此引脚可接上备用电源,以保证内部的数据不丢失。为硬件系统的标准化模块化打下良好的基础......”。
8、“.....并留有适当的余地,以便进行二次开发。硬件结构应结合应用软件方案并考虑。硬件结构与软件方案会产生相互影响。考虑的原则是,软件能实现的功能尽可能的由软件来实现,以简化硬件电路。但是由软件实现的硬件功能,其响应的时间要比直接用硬件实现的时间长,而且占用时间。整个系统中的相关的器件要尽可能的做到性能匹配。单片机外接电路较多时,必须考虑其驱动能力,增设线驱动器或者减少芯片功耗,降低总线负载。根据以上设计原则及结构框图,逐设计出每个单元电路,最后组合起来,成为完整的硬件系统。步进电机图为三相反应式步进电机的工作原理图,其定子上有六个极,每个极上装有控制绕组,每相对的两极组成相。转子上有四个均匀分布的齿,其上没有绕组,当相控制绕组通电时,转子在磁场力的作用下与定子齿对齐,即转子齿和定子齿对齐,如图所示。若切断相,同时接通相,在磁场力作用下转子转过,转子齿和定子齿对齐,如图所示,转子转过个步距角。如再使相断电,同时相控制绕组通电,转子又转过,使转子齿和定子齿对齐,如图所示。如此循环往复,并按顺序通电......”。
9、“.....电机的转速取决于控制绕组接通和断开的变化频率。图三相反应式步进电机单三拍工作时工作原理图实际的步进电机的转子铁心和定子磁极上均有小齿,齿距相等。定子和转子的齿数要有定比例的配合,即要求在相的对极下,定子和转子的齿对齐,而此时在其它两相的磁极下,定子和转子的齿要分别错开定的角度。这样,如果步进电机的三相绕组按定的方式通电,那么它就以定的步矩角进行走步。步进电机的步距角的大小是由转子的齿数控制绕组的相数和通电方式决定,它们之间存在以下关系式.式中,为步距角为通电状态系数,当采用单相或双相通电方式时,而采用单双相轮流通电方式时,为步进电机的相数为步进电机转子齿数。控制绕组通电状态的改变,是由外加输入脉冲驱动电路来实现的。每当外电路送入个脉冲,控制绕组的通电状态即改变次,与此对应步进电机将转动个步距角。因此步进电机转过的步距角数等于外加脉冲数,则步进电机的转速为式.式中为步进电机通电的脉冲频率,单位为为步进电机的转速,单位为。步进电机的转速用步矩角表示为式.由式.和.可知,电机的相数和转子的齿数越多,则步距角就越小......”。
初始化流程图.vsd
电路图.ddb
二维步进单片机控制工作台控制系统设计.doc
外文翻译--车床和车削.doc
显示函数流程图.vsd
主程序流程图.vsd
主程序流程图dengdai .vsd
装配图..dwg
(CAD图纸)