數(shù)控機(jī)床課程設(shè)計(jì)XY數(shù)控工作臺(tái)設(shè)計(jì)完整圖紙

1、 課程設(shè)計(jì) 任務(wù)書(shū)題目：數(shù)控工作臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)間：2012年11月19日2012年12月29日，共六周 要求：該工作臺(tái)可安裝在鉆、銑床上用于鉆孔或銑削加工。設(shè)計(jì)參數(shù)如下：X方向的脈沖當(dāng)量為：0.01/step；最大鉆孔直徑15，銑刀直徑的d=32mm;齒數(shù)為4；加工材料為碳鋼；工作臺(tái)行程范圍是：400X320,；最大快速移動(dòng)速度為：3m/min,具體任務(wù)：1、 確定總體方案，繪制系統(tǒng)組成圖一張（A3）2、 機(jī)械部分設(shè)計(jì)計(jì)算，選擇適當(dāng)?shù)脑骷?、 畫(huà)出X-Y工作臺(tái)外形圖和X向機(jī)械部分裝配圖一張(A0)4、 設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)硬件電路,畫(huà)出控制系統(tǒng)硬件電路圖一張（A1）5、 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1分，（不少于80

2、00）班 級(jí)：學(xué) 生：指導(dǎo)老師：2012年11月目錄 1前言·············································

3、································· 4 2、課程設(shè)計(jì)的目的、意義及要求··············

4、····························· 5 3課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容 ···················

5、··················································

6、、 7 4數(shù)控系統(tǒng)總體方案的確定···············································&#

7、183;········· 8 5機(jī)械部分的設(shè)計(jì) ······································&#

8、183;························· 9 6滾珠絲杠螺母副的選型和校核·····················

9、83;··························· 10 7導(dǎo)軌的選型和計(jì)算 ····················&

10、#183;·········································· 12 8 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選用 ·····

11、;··················································

12、;······· 13 9 數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)········································

13、3;····················· 1610 心得體會(huì) ···························

14、;································ 2411 參考書(shū)籍 ················

15、··················································

16、·· 26 設(shè)計(jì)目的數(shù)控技術(shù)是數(shù)字程序控制數(shù)控機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動(dòng)工作的技術(shù)。它廣泛用于機(jī)械制造和自動(dòng)化領(lǐng)域，較好地解決多品種、小批量和復(fù)雜零件加工以及生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化問(wèn)題。隨著科技的迅猛發(fā)展，自動(dòng)控制技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人以及各類(lèi)機(jī)電一體化設(shè)備上。同時(shí)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)數(shù)控裝置和數(shù)控機(jī)械要求在理論和應(yīng)用方面有迅速的發(fā)展和提高。數(shù)控加工和編程畢業(yè)設(shè)計(jì)是數(shù)控專(zhuān)業(yè)教學(xué)體系中構(gòu)成數(shù)控加工技術(shù)專(zhuān)業(yè)知識(shí)及專(zhuān)業(yè)技能的重要組成部分，我們學(xué)會(huì)了對(duì)相關(guān)學(xué)科中的基本理論、基本知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用，同時(shí)使對(duì)本專(zhuān)業(yè)有較完整的、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，從而達(dá)到鞏固、擴(kuò)大、深化所學(xué)知識(shí)的目的，培養(yǎng)和提高了綜合

17、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，以及培養(yǎng)了科學(xué)的研究和創(chuàng)造能力。 數(shù)控技術(shù)不斷的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)很快會(huì)普極中國(guó)工業(yè)基地，成為工業(yè)發(fā)展的標(biāo)志，數(shù)控技術(shù)的成熟也是當(dāng)代科技發(fā)展的標(biāo)志，所以數(shù)控技術(shù)也是國(guó)家經(jīng)濟(jì)的體現(xiàn)，中國(guó)經(jīng)濟(jì)正加快向新興工業(yè)化道路發(fā)展，制造業(yè)已是機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)教學(xué)中的一個(gè)重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，特別是“數(shù)控技術(shù)及應(yīng)用”課程后應(yīng)用的，它是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、解決實(shí)際問(wèn)題能力的重要步驟。這個(gè)課程設(shè)計(jì)是以機(jī)電一體化的典型課題-數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的擬定為主線(xiàn)，通過(guò)對(duì)數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體方案的擬定、進(jìn)給伺服系統(tǒng)機(jī)械部分設(shè)計(jì)，計(jì)算以及控制系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)，能夠綜合應(yīng)用所學(xué)過(guò)的機(jī)械、電子和微機(jī)方面的知識(shí)，進(jìn)行一次機(jī)

18、電結(jié)合的全方面訓(xùn)練，從而培養(yǎng)自身具有初步設(shè)計(jì)計(jì)算的能力以及分析和處理生產(chǎn)過(guò)程中所遇到的問(wèn)題的能力。設(shè)計(jì)要求課程設(shè)計(jì)是機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)課程的十分重要實(shí)踐環(huán)節(jié)之一。通過(guò)課程設(shè)計(jì)可以初步樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，了解有關(guān)的工業(yè)政策，學(xué)會(huì)運(yùn)用手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等資料；培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的實(shí)際能力，并在老師的指導(dǎo)下，系統(tǒng)地運(yùn)用課程和選修課程的知識(shí)，獨(dú)立完成規(guī)定的設(shè)計(jì)任務(wù)。課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容是改造設(shè)備，實(shí)現(xiàn)以下幾部分內(nèi)容的設(shè)計(jì)訓(xùn)練。如精密執(zhí)行機(jī)構(gòu)（或裝置）的設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)I/O接口設(shè)計(jì)和驅(qū)動(dòng)電路以及數(shù)控化電氣原理設(shè)計(jì)等。說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容應(yīng)包括：課程設(shè)計(jì)題目總體方案的確定、系統(tǒng)框圖的分析、電氣執(zhí)行元件的選用說(shuō)明、機(jī)械傳動(dòng)設(shè)

19、計(jì)計(jì)算以及機(jī)械和電氣及其他部分（如環(huán)形分配器等）的說(shuō)明。該課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容及方法，可以歸納如下：1.采用微型計(jì)算機(jī)（包括單片機(jī)）進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、采集和控制。主要考慮計(jì)算機(jī)的選擇或單片機(jī)構(gòu)成電路的選用、接口電路、軟件編制等。2.選用驅(qū)動(dòng)控制電路，對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。主要考慮計(jì)算機(jī)的選擇或單片機(jī)構(gòu)成電路的選用，考慮電機(jī)選擇及驅(qū)動(dòng)力矩的計(jì)算，控制電機(jī)電路的設(shè)計(jì)。3.精密執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。主要是考慮數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)問(wèn)題：要弄清機(jī)構(gòu)或機(jī)械執(zhí)行元件的主要功能（傳動(dòng)運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力、位置裝置、微調(diào)、精密定位或高速運(yùn)轉(zhuǎn)等），進(jìn)行力矩、負(fù)載功率、慣性（轉(zhuǎn)動(dòng)慣量）、加（減）速控制和誤差計(jì)算。一.總體方案的確定1.

20、1設(shè)計(jì)參數(shù)其設(shè)計(jì)參數(shù)如下表： 最大銑刀直徑最大鉆孔直徑加工材料工作臺(tái)加工范圍（mm）最大移動(dòng)速度32mm15mm碳鋼X=400,y=3203m/min工作臺(tái)草圖1.2初選步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和絲杠可用聯(lián)軸器直接將電機(jī)與絲杠連接，這種結(jié)構(gòu)有利于簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，提高精度。由 ，b為步進(jìn)電機(jī)步距角，Lo為滾珠絲杠導(dǎo)程，為系統(tǒng)脈沖當(dāng)量； 選電動(dòng)機(jī)型號(hào)為55BF009，其步矩角= 選絲杠規(guī)格為2005-3(FYND)其導(dǎo)程為4mm,由傳動(dòng)比公式得 故可用聯(lián)軸器將電機(jī)與絲杠直接連接。1.3初定工作臺(tái)尺寸 查機(jī)電一體化設(shè)計(jì)手冊(cè)，根據(jù)(GB/T 158-1996)選工作臺(tái)T型槽尺寸如下：深度H=15mm 槽低寬度B12mm

21、槽寬A6mm C6mm槽數(shù)5，間隔40mm由工作臺(tái)加工范圍400*320選工作臺(tái)尺寸 400 20 20 20320 20初定X向滾珠絲杠長(zhǎng)度L460mm B B 5060 Lx+B+10203545二.機(jī)械部分的設(shè)計(jì)2.1傳動(dòng)系統(tǒng)X向等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算2.1.1機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 聯(lián)軸器 D回轉(zhuǎn)體直徑， L回轉(zhuǎn)體長(zhǎng)度，g 重力加速度； 絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 得 工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量由于工作臺(tái)材料為碳鋼，故其質(zhì)量為由于聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小故可忽略不計(jì)總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算2.2工作載荷分析及計(jì)算銑削運(yùn)動(dòng)的特征是主運(yùn)動(dòng)為銑刀繞自身軸線(xiàn)高速回轉(zhuǎn),進(jìn)給運(yùn)動(dòng)為工作臺(tái)帶動(dòng)工件在垂直于銑刀軸線(xiàn)方向緩慢進(jìn)給(鍵槽銑刀可沿軸線(xiàn)進(jìn)給).銑

22、刀的類(lèi)型很多，但以圓柱銑刀和端銑刀為基本形式,此選用圓柱銑刀,銑刀材料選擇高速鋼.查金屬切削手冊(cè)常用銑刀介紹表，選擇細(xì)齒錐柄立銑刀， 其尺寸參數(shù)如下：d=32mm,齒數(shù)Z=4。查金屬切削手冊(cè)細(xì)錐柄立銑刀切削用量表得銑削速度查銑工表24，初選0.03mm因此可得 查機(jī)械制造基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表4-15立式銑床主軸轉(zhuǎn)速表，選銑床型號(hào)X51，查其轉(zhuǎn)速表并將轉(zhuǎn)速圓整為實(shí)際切削速度為 故實(shí)際根據(jù)機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表3-7得高速鋼銑刀銑削公式為 查機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表3-8得銑削力系數(shù)=118有2.3進(jìn)給工作臺(tái)工作載荷計(jì)算有如下表格參數(shù)比值不對(duì)稱(chēng)銑削逆銑順銑1209030804

23、04故有縱向進(jìn)給方向工作臺(tái)垂直進(jìn)給方向工作臺(tái)橫向進(jìn)給方向2.4滾珠絲杠螺母副的選型和校核最大工作載荷的計(jì)算滾珠絲杠上的工作載荷為走刀抗力，移動(dòng)體重力和作用在導(dǎo)軌上的其他切削分力相關(guān)的摩擦力。由于選擇的導(dǎo)軌要求結(jié)構(gòu)緊湊，間隙調(diào)整方便，摩損小，有良好的精度保持性且運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，故選擇直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌，在此設(shè)計(jì)中還要求導(dǎo)軌能承受一定的顛覆力矩，所以選擇燕尾導(dǎo)軌的實(shí)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算， 將所得數(shù)據(jù)代入公式有：最大動(dòng)負(fù)載C的計(jì)算及主要尺寸滾珠絲杠最大運(yùn)載荷 傳動(dòng)效率計(jì)算滾珠絲杠螺母副的傳動(dòng)效率為 查得（或可由算出）剛度驗(yàn)算絲杠的拉壓變形量的計(jì)算滿(mǎn)載時(shí)拉壓變形量： 滾珠與螺紋滾道間的接觸變形量有預(yù)緊時(shí)式中為滾珠直徑，

24、為滾珠總數(shù)量滾珠絲杠副剛度的驗(yàn)算絲杠總變形量變形量要少于定位精度得一半，即0.01/2=0.005=0.00489<0.005因此符合設(shè)計(jì)要求壓桿穩(wěn)定性驗(yàn)算 由機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)式3-28 失穩(wěn)時(shí)的臨界載荷為 絲杠截面慣量矩 查表3-34，雙推得 穩(wěn)定性安全系數(shù) 故絲杠符合要求2.5導(dǎo)軌的選型和計(jì)算由于選擇的導(dǎo)軌為直線(xiàn)滾動(dòng)導(dǎo)軌由機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表3-36到表340L50（）每個(gè)滑塊的工作載荷取硬度系數(shù)0.53、=1、0.81、2 預(yù)設(shè)導(dǎo)軌壽命L=50km 則根據(jù)此壽命可算出 32.67kN故選導(dǎo)軌型號(hào)GDA20SV符合要求，知其=12.4KN2.6驅(qū)動(dòng)電機(jī)的

25、選用根據(jù)脈沖當(dāng)量和最大靜轉(zhuǎn)矩初選擇電機(jī)步距角的選擇已知脈沖當(dāng)量由公式步進(jìn)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的選擇查機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)表4-3得 步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩與最大靜轉(zhuǎn)矩的關(guān)系有2.6-2.1加速度力矩 2.6-2.2空載摩擦力矩（取傳動(dòng)系統(tǒng)總效率）,.2附加摩擦力矩 為滾珠絲杠未預(yù)緊時(shí)的傳動(dòng)效率取故電機(jī)空載啟動(dòng)力矩作用在工作臺(tái)的合力的計(jì)算，逆銑的時(shí)候合力大作用在工作臺(tái)上的合力折算到電機(jī)上的轉(zhuǎn)矩運(yùn)動(dòng)部件正常工作時(shí)的總負(fù)載轉(zhuǎn)矩故運(yùn)動(dòng)部件正常運(yùn)行時(shí)需的最大靜轉(zhuǎn)矩 此處取0.5代入得按步進(jìn)電機(jī)最大靜轉(zhuǎn)矩選擇要求所以， 查表2-18選擇步進(jìn)電機(jī)55BF009· 具體參數(shù)如下品牌/型號(hào)：YIMA/5

26、5BF009· 額定功率：相數(shù) 4（kW）W· 額定電壓：27（V）V· 額定轉(zhuǎn)速：電流 3（rpm）r/min· 外形尺寸：70（mm）mm· 產(chǎn)品認(rèn)證：ISO9001-2000-型號(hào)：55BF009 相數(shù)：4步距角：0.9°/1.8°電壓：27V電流：3A保持轉(zhuǎn)矩：0.748（8）N.M啟動(dòng)矩頻特性校核步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)矩頻特性曲線(xiàn)如下：型號(hào)：55BF009當(dāng)啟動(dòng)力矩時(shí)對(duì)應(yīng)的允許啟動(dòng)頻率，而由表4-3查得電機(jī)的啟動(dòng)頻率，保證了電機(jī)快速啟動(dòng)時(shí)不丟步。運(yùn)行矩頻特性校核快速進(jìn)給運(yùn)行矩頻特性校核：快進(jìn)力矩查機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

27、課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)4-17得，允許快進(jìn)頻率由式4-3得電機(jī)最高快進(jìn)頻率，故電機(jī)快速進(jìn)給時(shí)不丟步。工進(jìn)運(yùn)行矩頻特性校核工進(jìn)時(shí)步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行頻率為工進(jìn)時(shí)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行所需力矩 工作負(fù)載力矩查機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)圖4-7得 允許工進(jìn)運(yùn)行力矩 滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，故可選用此電機(jī)。3.數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3.1硬件設(shè)計(jì)（硬件詳細(xì)接線(xiàn)圖見(jiàn)圖紙3）3.2步進(jìn)電機(jī)開(kāi)環(huán)伺服原理控制系統(tǒng)的原理框圖CPU選用8031擴(kuò)展了一片EPROM芯片2764用作程序存儲(chǔ)器，存放系統(tǒng)底層程序；擴(kuò)展 了一片SRAM芯片6264用作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，存放用戶(hù)程序；鍵盤(pán)與LED顯示采用8155來(lái)管理；輸入輸出接口的擴(kuò)展選用了并行接口8255芯片

28、。（2）簡(jiǎn)介1）8031：包含一個(gè)8位CPU，128字節(jié)的RAM，兩個(gè)16位的定時(shí)器，四個(gè)8位并行口，一個(gè)全雙功能串行口，可擴(kuò)展的外部程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的容量含64K字節(jié)，具有5個(gè)中斷源并配有兩個(gè)優(yōu)先級(jí)，還有21個(gè)特殊功能寄存器。他是一個(gè)有40根引腳的雙列直插式器件。復(fù)位電路芯片27646264鍵盤(pán)顯示8155 CPU8031接口芯片8255限位開(kāi)關(guān)隔離放大X向步進(jìn)電動(dòng)機(jī)操作面板開(kāi)關(guān)控制系統(tǒng)原理框圖V編程和正常操作的電源電壓端，電壓為+5V；V：地電平。P口：8位雙向I/O口，既是數(shù)據(jù)線(xiàn)，又是低8位地址線(xiàn)，分時(shí)使用。P口：8位雙向I/O口，可供用戶(hù)使用的接口。P口：8位雙向I/O口，系統(tǒng)外

29、部存儲(chǔ)器擴(kuò)展時(shí)，作高8位地址線(xiàn)使用，系統(tǒng)擴(kuò)展時(shí)，也可供用戶(hù)使用。P口：8位雙向I/O口，是一個(gè)雙功能口；第一個(gè)功能和P一樣可以作為通用I/O口，工作于第二功能時(shí)，各端口定義如下：P-RXD，串行輸入 ； P-TXD，串行輸出；P-,外部中斷輸入； P-，外部中斷輸入；P-T，定時(shí)器O外輸入端； P-T，定時(shí)器1外輸入端；P-,寫(xiě)信號(hào)； P-,讀信號(hào)；ALE/PROG:訪(fǎng)問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，用于鎖定地址低8位字節(jié)的地址鎖存允許輸出。ALE提供一個(gè)定時(shí)信號(hào)，在與外部存儲(chǔ)器存取數(shù)據(jù)時(shí)，把P口的低位地址字節(jié)鎖存到外接的鎖存器中。PSEN：程序存儲(chǔ)器允許輸出，是外部程序存儲(chǔ)器的讀選信號(hào)。/V:為高電平時(shí)，C

30、PU執(zhí)行程序內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的指令。為低電平時(shí)CPU執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器指令。使用8031單片機(jī)必須接地。XTAL1：振蕩器的反相放大器輸入，使用外部時(shí)必須接地；XTAL2：振蕩器的反相放大器輸出，使用外部振蕩器時(shí)，接受外部震蕩信號(hào)；R/VDP：復(fù)位控制，在震蕩運(yùn)行時(shí)，使RST引腳至少保持；兩個(gè)機(jī)器周期為高電平時(shí)，可實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。VPD引腳是掉電電路輸入口。2）2764：程序存儲(chǔ)器 容量為8KBA-A：地址輸入線(xiàn)，共13根；D-D: 數(shù)據(jù)輸出線(xiàn)，共8根；：片選線(xiàn)，低電平有效；：數(shù)據(jù)輸出選通線(xiàn)，低電平有效；:編程脈沖輸入線(xiàn)；V：編程電源； 進(jìn)行片內(nèi)存儲(chǔ)單元的選擇，先把A-A引腳與地址鎖存器8位地址對(duì)

31、應(yīng)連接，剩下的高位地址A-A與P口的P-P相連。這樣2764芯片內(nèi)存儲(chǔ)單元的選擇問(wèn)題就解決了。3）6234：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，容量為8K字節(jié)A-A:地址輸入線(xiàn)，共13根；IO-IO:三態(tài)雙向數(shù)據(jù)線(xiàn)，共8根 ；、:片選信號(hào)端，選通時(shí)是低電平，是高電平；:選通信號(hào)輸入線(xiàn)，低電平有效；:寫(xiě)選通信號(hào)輸入線(xiàn)，低電平有效；V：+5V電源；GND：地電平；（CS）：高電平有效，可用于掉電保護(hù)；4）74LS373：地址鎖存器單片機(jī)規(guī)定P口提供低8位地址線(xiàn)。同時(shí)又要作為數(shù)據(jù)線(xiàn)，所以P是一個(gè)分時(shí)輸出低8位地址和數(shù)據(jù)通道。為了把地址信息分離出來(lái)保存，提供外接存儲(chǔ)器的低8位地址信息，Q-Q是輸出端，CE是片選端，選通端G與

32、8031單片機(jī)的地址鎖存信號(hào)ALE連接， 當(dāng)選通端G=1時(shí)，74LS373的輸出端與輸入端相通，當(dāng)G端從高電平返回低電平時(shí)，輸入信息就被鎖存入Q-Q中。5) 74SL138 3-8譯碼器即對(duì)三個(gè)輸入信號(hào)進(jìn)行譯碼，得到8個(gè)輸出狀態(tài)；G、和為使能端或譯碼允許端，當(dāng)G=1時(shí)，=0時(shí)，該譯碼器可以譯碼，CBA為譯碼選擇端，即譯碼信號(hào)輸入。-為譯碼輸出信號(hào)，低電平有效。輸入端占用8031單片機(jī)的P-P三根高位地址線(xiàn)，剩余13根地址線(xiàn)用作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的內(nèi)地址線(xiàn)。74LS138每一個(gè)輸出端可接一個(gè)外部芯片的片選端實(shí)現(xiàn)分時(shí)片選控制，因此一個(gè)74LS138的8根輸出端可以連接8個(gè)8K字節(jié)地址空間。6) 8255：

33、是可編程通用并行接口芯片，具有40個(gè)引腳，雙列直插封裝，由+5V供電，ABC三個(gè)口線(xiàn)共24根，與外設(shè)相連，而8位的數(shù)據(jù)線(xiàn)D- D與P口連接，是雙向三態(tài)，在內(nèi)部經(jīng)數(shù)據(jù)總線(xiàn)緩沖電路后和各組控制寄存器及個(gè)端口數(shù)據(jù)寄存器連接。 為片選信號(hào)，由地址譯碼器產(chǎn)生，低電平有效。地址信號(hào)A、A由8255內(nèi)部譯碼生成四個(gè)口地址分別對(duì)應(yīng)A、B、C三個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)端口及一個(gè)公共控制端口。兩個(gè)低電平有效的信號(hào)和決定了CPU;當(dāng)=0時(shí)，由CPU寫(xiě)入8255.RESET為復(fù)位信號(hào)，高電平有效。復(fù)位后，控制存儲(chǔ)器的內(nèi)容被撤除，A、B、C三個(gè)端口全置成輸入方式且鎖存器也全清零。方式選擇開(kāi)關(guān)通過(guò)接口芯片8255與8031單片機(jī)連接

34、，選擇開(kāi)關(guān)動(dòng)片接地，選擇開(kāi)關(guān)的固定片接到并行PA口，將PA口設(shè)置成輸入方式PA的8個(gè)接口經(jīng)上拉電阻接+5V，故為高電平。若某個(gè)接口被選中，則被選中的接口經(jīng)動(dòng)片接地變?yōu)榈碗娖?。?）應(yīng)用1) 方式選擇開(kāi)關(guān)方式選擇開(kāi)關(guān)是一單刀6擲的波段開(kāi)關(guān)，提供選擇的方式有編輯、空運(yùn)行、自動(dòng)、手動(dòng)、通信和單段，總共6種功能。方式選擇開(kāi)關(guān)通過(guò)接口芯片8255與8031單片機(jī)連接，如圖3所示.選擇開(kāi)關(guān)動(dòng)片接地,選擇開(kāi)關(guān)的動(dòng)定片接到并行PC 口，將PC口設(shè)為輸入方式。PC的6個(gè)接口經(jīng)上位電阻接+5V，故為高電平。若控制面板方式選擇開(kāi)關(guān)控制電路某個(gè)接口被選中，則被選中的接口經(jīng)動(dòng)片接地，變?yōu)榈碗娖健?）鍵盤(pán)接口設(shè)計(jì)鍵盤(pán)和顯

35、示器是數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)常用的人機(jī)對(duì)話(huà)的外圍設(shè)備，鍵盤(pán)可以完成程序數(shù)據(jù)的輸入，顯示器顯示計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)數(shù)據(jù)。鍵盤(pán)和顯示器接口電路使用8155接口芯片，鍵盤(pán)接口電路8155和8031可以直接連接。因電路中的8155只作為并行接口使用，不使用內(nèi)部存儲(chǔ)器，故IO/M引腳直接經(jīng)電阻R接高電平。8155與鍵盤(pán)的連接如圖4鍵盤(pán)排成5行8列矩陣，共40個(gè)鍵。PC0PC4是5根行線(xiàn)，PB0PB7是8根列線(xiàn)，在列線(xiàn)與行線(xiàn)的交叉點(diǎn)上安裝有按鍵PB口的8根列線(xiàn)按一定時(shí)間隔輪流輸出低電平。當(dāng)掃描到莫一列線(xiàn)上時(shí)，若無(wú)按鍵按下，則行線(xiàn)都是高電平；若有一鍵按下時(shí)，交叉點(diǎn)上對(duì)應(yīng)的行線(xiàn)變?yōu)榈碗娖健＿@個(gè)低電平信號(hào)被計(jì)算機(jī)捕獲后，根據(jù)

36、此鍵對(duì)應(yīng)的行線(xiàn)和列線(xiàn)的位置，計(jì)算機(jī)可以判斷鍵值，完成一次輸入掃描工作。 鍵盤(pán)電路3）光電耦合電路如圖所示，其輸出端由+12V電源供電，輸出端由+5V電源供電，且兩端電源不共地，這樣就達(dá)到了隔離的效果。圖中的限位開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，發(fā)光二極管無(wú)正向?qū)娏?；不發(fā)光，輸出端的晶體管截止，輸出信號(hào)為高電平；限位開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，輸出端構(gòu)成回路，二極管有正向?qū)娏?，開(kāi)始發(fā)光，光敏晶體管的基極獲得電流，集電極和發(fā)射極導(dǎo)通，輸出信號(hào)被拉低，于是8255的PC0引腳變?yōu)榈碗娖?，CPU讀取后判斷限位信號(hào)有效。光電藕合電路4）輔助電路為了防止機(jī)床行程越界，所以在機(jī)床上裝有行程控制開(kāi)關(guān)。為了防止意外，裝有急停按鈕。由于這些開(kāi)關(guān)都安裝在機(jī)床上，距控制箱較近容易產(chǎn)生電氣干擾，為了避免這種情況的發(fā)生，在電路和接口之間實(shí)行光電隔離，為了報(bào)警，還設(shè)有報(bào)警電路。當(dāng)綠色的發(fā)光二極管亮?xí)r表示工作正常，當(dāng)紅色的發(fā)光二極管亮?xí)r表示工作臺(tái)已到極限位置。分配后的 脈沖信號(hào)DCBA脈沖信號(hào)源脈沖分配器YBO14功率放大脈沖信號(hào)放大后的