机械电子课程设计

临界载荷校核 N 长度系数：??0.5 最大工作长度：l?1720 危险截面惯性半径:i?d1/4?35.9148/4 因95。7822>85 ,故 ?li0.5?1720?8.9787 0.5 1720 8.9787 95.7822 207000 81670 225369 7795 校核通过 aFc? (?l)2 18 弹性模量：E=207000 ?2EI3.14?35.91484Ia??6464?d14故 3.142?207000?81670a F??c22(?l)(0.5?1720)?2EIF?Ft?Fa?7545?250 Fc?225369?28.9121?2.5~4 F7795 螺杆系统刚性19 计算 N/mm 轴向载荷使导程产生的变形 4FPh4?250?12 ?SF??22?Ed13.14?207000?35.914814.3?10?4 转矩使导轨产生的变形 材料剪切模量G=83000 16TP16?251.394?12 ?SM?2h4?4?Gd13.14?83000?35.91482.1236?10?7 预紧力产生的变形 钢球数z=30

11

N/mm 1圈×2列 钢球总数Z=60 载荷分布不均匀系数KZ?1.2 变形 总3.17?10?4KzF3.17?10?4?1.2250?a????33DFZ3.969?754560 Wt刚度：5.9572?10?4 414610 K?a?F/??i?F/(?SF??SM??a)?250/(6.0298?10?4) 横向振动校核 r/min 临界转速 nc?60?12i2?lc Eg ?查表系数?=4.730 令l=1610 1c20 故 因n?1000?0.8nc?2862 效率 1 由旋转运动变为直线运动时 nc?60?12i2?lcEg?207000?10 7.64?10?5 3578 校核通过 60?4.7302?1??2?3.14?1720 0.9501 ??tg?/tg(???') 又因??244 且tg??0.0025 将数据带入求得? '21 o' 12

22 轴承的选用 初选轴承型号为：圆锥滚子轴承33207 轴承参数：轴承内径 d=35 (mm) 轴承外径 D=72 (mm) 轴承宽度 B=28 (mm) 基本额定动载荷 C=82500 (N) 基本额定静载荷 Co=102000 (N) 极限转速(脂) nlimz=5300 (r/min) 33207 35 72 28 82500 102000 5300 0 7745 0 35 1000 15000 1 脂润滑 轴承的受力参23 数 径向力 Fr=0 (N) 轴向力 Fa=7745 (N) 圆周力 Ft=0 (N) 轴颈直径 d1=35 (mm) 转速 n=1000 (r/min) 要求寿命 Lh'=15000 (h) 温度系数 ft=1 润滑方式：脂润滑 23 计算轴承受力 N 轴承1径向支反力 Fr1=91.12 (N) 轴承1轴向支反力 Fa1=73.85 (N) 轴承2径向支反力 Fr2=91.12 (N) 轴承2轴向支反力 Fa2=7818.85 (N) 91.12 73.85 91.12 7818.85 计算当量动载24 荷 N 当量动载荷 P1=109.34 (N) 当量动载荷 P2=5832.81 (N) 对滚子轴承??10/3 时寿命L 109.34 5832.81 114105 轴承寿命 25 小（h） h106C?Lh?()60nP1068250010/3??()60?10005832 13

26 校核结果 小（时因丝杠的运动方向为两个方向，故两轴承的受力均等 寿命相同 因114105>15000, 故校核成功 符合要求 h） 五、步进电机、联轴器的选择与校核

序号 1 计算项目 联轴器的选择 单位 计算依据 计算结果 m 初选YL1式凸缘联轴器，其转动惯量JL?0.0018kg?两孔径： d1=14,d2=22 轴孔长度：L1=32mm L2=52mm 外径:D=71mm 2 2 外加总转动惯量 Jeq 3丝杠密度：??7.58?10 d2 0.042丝杠体积：V??(0)l?3.14?()?1.8 22=0.00226 kg?m2 丝杠质量：m=?V?7.58?103?0.00226=17.1308(kg) 0.0034 mr217.1308?0.022J???0.0034丝杠转动惯量：12 2 直线运动部件的转动惯量 直线速度：v?12(m/min) 转动惯量： 丝杠的转动惯量 v2122?5J2?m()?100?()?36.5128?10 2?nm2?3.14?1000故可忽略直线运动的转动惯量 联轴器转动惯量JD?0.0018 故Jeq?0.0034+0.0018 3 负载所需驱动转矩 轴向力产生的摩擦转矩Tf： 36.5128?10 0.0018 0.0052 0.251 ?5N?m Tf?F(dm/2)tg(???') 有预紧力产生的摩擦转矩 14

FtPh1??2Tp???10?32???7545?121?0.95??10?32?3.140.952 加速转矩 设电机在2秒内加速到最大速度 Tam?Jeq2?nm2?3.14?1000 ?0.0052?60ta60?2N?m 所需启动总转矩：T?Tf?Tp?Tam 所需运行总转矩：Ta?Tf?Tp 0.0514 0.27227 0.57467 0.3024 1.2096 110BF003 4 0.9 0.00046 3.92 14 2000 8000 90 145 25 0.03 6300 4 步进电机的初选择 选取安全系数K=4 步进电机的启动转矩应为：T?KTa?4?0.3024 初步选择步进电机型号为90BF001 相数：4 步距角?b取步距角为0.9 为了使结构简单，提高精度，这里取i?1 转动惯量：JD?46.06?10kg?m 最大启动转矩：Mjmax?3.92N?m 轴颈 ：d=9mm 最高空载启动频率：2000Hz 运行频率:8000Hz 外径：90mm 长度：145mm 轴长：25mm ?52? 5 最快工进给速度电动机输出转矩校核 脉冲当量： ??Hz 步进角?螺距0.9?12??0.03mm 360?传动比360?1电机对应的运行频率 fmaxf? vmaxf60??12000?6300Hz 60?0.03 15

机械电子课程设计

题目：数控平台设计

目录

机械部分

设计任务????????????????????????????2

总体方案设计??????????????????????????3

导轨的选用???????????????????????????4

滚珠丝杠、轴承的选用及核算???????????????????5 步进电机、联轴器的选择与校核??????????????????13

电气部分

步进电机简介?????????????????????????16

高耐压、大电流复合晶体管IC—ULN2003简介????????????16

单片机硬件接线图以及I/O分配?????????????????20

单片机程序??????????????????????????20

设计感想???????????????????????????24

1

参考文献???????????????????????????25

2

一、设计任务

1.1设计任务介绍及意义 （一）课程设计题目

机电传动单向数据平台设计

（二）主要内容包括

(1)机械传动结构设计(2)电气测控系统

（三）课程设计意义：

⑴培养学生综合运用所学的基础理论和专业知识，独立进行机电控制系统(产品)的初步设计工作，并结合设计或试验研究课题进一步巩固和扩大知识领域。

⑵培养学生搜集、阅读和综合分析参考资料，运用各种标准和工具

书籍以及编写技术文件的能力，提高计算、绘图等基本技能。 ⑶培养学生掌握机电产品设计的一般程序和方法，进行工程师基本素质的训练。

⑷树立正确的设计思想及严肃认真的工作作风。

1.2设计任务明细：

⑴电机驱动方式；步进电机、直流伺服电机、交流伺服电机 ⑵机械传动方式：螺旋丝杆、滚珠丝杆、同步皮带、链传动； ⑶电气控制方式：单片微机控制、PLC控制；

⑷功能控制要求：速度控制，位置控制；

⑸主要设计参数：单向工作行程——1800、1500、1200 mm；

移动负载质量——100、50 kg； 负载移动阻力——50、100 N； 移动速度控制——6、12 m/min

1.3设计的基本要求

⑴方案设计：根据课程设计任务的要求，在搜集、归纳、分析资料的基础上，

明确系统的主要功能，确定实现系统主要功能的原理方案，并对各种方案进行分析和评价，进行方案选优。

⑵总体设计：针对具体的原理方案，通过对动力和总体参数的选择和计算，进行总体设计，最后给出机械系统的控制原理图或主要部件图（A2一张）。

⑶电气原理图：根据控制功能要求，完成电气控制设计，给处电气控制电路原

理图（A3图一张）。

⑷成果展示：课程设计的成果最后集中表现在课程设计说明书和所绘制的设计

图纸上，完成课程设计说明书一份，字数为3000字以上，设计图纸不少于两张。

⑸ 绘图及说明书：用计算机绘图或手工绘图，打印说明书。

3

二、总体方案设计

2.1设计基本依据

步进电动机是一种用电脉冲信号进行控制，并将电脉冲信号转换成相应的角位移或位移的控制电机。它的直线位移量或角位移量与电脉冲数成正比，所以电机的线速度或转速也与脉冲频率成正比，通过改变脉冲频率的高低就可以在很大的范围内调节电机的转速，并能快速启动、制动和反转，同时电机的运动方向取决于控制绕组的通电顺序。步进电动机适合于作为数字控制系统的伺服元件。混合式步进电动机步距角小，启动和运行频率较高；消耗功率小。

滚珠丝杆螺母副是数控机床中回转运动转换为直线运动的常用装置。它以滚珠的滚动代替丝杆螺母副中的滑动，摩擦力小，具有良好的性能。滚珠丝杆的主要工作原理是在丝杆和螺母上加工有弧形螺旋槽，当它们套装在一起时便形成螺旋管道，并在滚道内装满滚珠。而滚珠则沿滚道滚动，并经回珠管道作周而复始的循环运动。回珠管道两端还起挡滚珠的作用，以防止滚珠沿滚道掉出。特点：①摩擦阻力小，传动效率高（一般在90%以上）；②运转平稳，启动时不颤动，低速时不爬行；③螺母和螺杆经调整预紧，可以得到很高的定位精度（5?m/300mm）重复定位精度（1?2?m）并可以提高轴向刚度④工作寿命长，不易发生故障。适用于金属切削机床、测试机械、仪器的传动螺旋和调整螺旋等。

可编程序控制器PLC可靠性高、抗干扰能力强，能抗诸如电噪声、电源波动、振动、电磁干扰等的干扰，能抗1000V、1?s脉冲的干扰，能在高温、高湿以及空气中存有各种强腐蚀物质粒子的恶劣环境下可靠地工作，PLC能够承受电网电压的变化，即使在电源瞬时断电的情况下，仍可以正常工作。另外PLC是通过软件实现控制的，其控制程序编在软件中，实现程序软件化，因而对于不同的控制对象都可以采用相同的硬件配置。PLC 提供标准通信接口，可以方便地进行网络通信。而且PLC体积小、能耗低、便于机电一体化。通过PLC可以实现对步进电动机的控制，实际上控制时电动机的转动受脉冲控制。利用PLC产生高速脉冲串，调节脉冲频率，从而实现步进电动机启动加速、恒速运行、减速停止过程。 2.2总体方案确定，参数初设如下：

⑴电机驱动方式：步进电机 ⑵机械传动方式：滚珠丝杠 ⑶电气控制方式：单片机控制

⑷功能控制要求：速度控制

⑸主要设计参数：单向最大工作行程——1500mm

移动负载质量——100kg；定位精度0.01mm

负载移动阻力——100N；移动速度控制——6m/min 空载移动速度——12m/min;

选用矩形导轨；工作台滑动摩擦系数??0.15； 丝杠两端为固定支撑（F-F），每个支座安装圆锥滚子轴承，

4

三、导轨的选用

导轨设计要求

导轨是机床的关键部件之一，其性能好坏，将直接影响机床的加工精度、承载能力和使用寿命。导轨设计应满足：导向精度、耐磨性、低速运动平稳性、刚度、结构简单、工艺性好、便于间隙调整、具有良好的润滑和防护等要求。

导轨设计程序及内容

1）根据机床的工作条件、性能特点，选择导轨的结构类型、截面形状和结构尺寸。

2）计算导轨面的平均压强和最大压强，选择导轨材料、表面精加工方法和热处理方法，以及摩擦表面的硬度匹配。

3)设计导轨间隙调整装置。

4）设计导轨的润滑系统及防护装置。 5）确定导轨的精度和技术要求。 直线滑动矩形导轨 类型 截面形状 结构 尺寸 mm B 单位 H 20 60 B1 16 A 160 h 12 h1 19.5 b 6 间隙 调整 镶条 装置 导轨材料与热处理 灰铸铁 时效处理 5

安装，进行预拉伸。

四、机械传动系统设计及核算

滚珠丝杠、轴承的选用及核算 序号 计算项目 丝杠载荷： 导轨摩擦力F? 1 切削时载荷Famax 移动阻力Fa 电机转速nmax 2 丝杠最大转速r/min r/min 初步选择电机转速为1000r/min 初步设电机与丝杠之间没有减速器，转速不变 1000 1000 12 1000 250 单位 N N 计算依据 F???mg?0.15?100?10 计算结果 150 250 Fa=100 Famax?Fa?Fu?100?150 n 丝杠导程Ph 3 mm 工作台最大速度： Vmax?12m/min?12000mm/min Ph?Vmax/n?12000/1000 当量转速nm 当量负荷 r/min r/min 不考虑强力切削、精铣、一般铣等情况下转速的区别 4 nm?n Fm?Famax 6

确定预期额定动载荷 5 （1） 按寿命计算 （2）按最大轴向载荷计算 预期额定动载荷 估算丝杠最大6 允许轴向变形量 N N 预期寿命Ln?15000小时 精度系数fa?0.9 可靠度系数fc?1 载荷系数fw?1 额定动载荷 15000 0.9 1 1 Cam?360nmLn?3Fmfw?100fcfa250?1100?1?0.9 2682 60?1000?1500? N 预加载荷系数fe?6.7 Cam2?feFmax?6.7?250 1675 2682 Cam?max(Cam1,Cam2) 定位精度为0.01mm 1 ?m??（定位精度）5 2 ?m mm L?1.2?行程?Ph?1.2?1500?14?12 1968 7 估算滚珠丝杠副的底径 d2m?0.039FuL?m?0.039?150?1968 214.98 7

样本选取 8 考虑长径比选取FFZD4006滚珠丝杠 1圈×2列 FFZD4006 1圈×2列 42CrMo 丝杠材料：42CrMo 高、中频加热，表面淬火 9 材料及热处理 螺母材料：ZCuSn0Zn2 高、中频加热，表面淬火 ZCuSn0Zn2 滚珠丝杠副的主要几何尺寸 10 螺距：Ph?12mm 公称直径：d0?40mm 滚珠直径：dw?3.969mm rs?0.55dw?0.55?3.969 偏心距：e?(rs?dw/2)?sin(45) 螺杆大径：d?d0?0.2?dw?40?0.2?3.969 螺杆小径 o 12 40 3.969 2.1829 0.1403 39.2062 35.9148 83.33 mm d1?d0?0.2e?2rs?40?0.2?0.1403?2?2.1829 11 确定预紧滚珠丝杠副的预紧力 11Fp??Fmax??250 33 8

预拉伸滚珠丝杠副 （1） 行程补偿 12 （2） 预拉伸力 行程补偿： 温度变化：?t?3c 线胀系数：?t?11.8?10?6 3 o mm N /c o 11.8?10?6 1620 0.0573 7545 ?Ph?1500?10?12 有效行程：lu?行程+（8~14）行程补偿：c??tallu?3?11.8?10?1620 预拉伸力： ?6Ft?1.95?td?1.95?3?35.9148 212 螺纹丝杆螺纹13 长度长度ls 余程：le?4Ph?4?12 螺纹长度： mm ls?lu?2le?1620?2?48 为加工方便取ls=1720 48 1716 1720 14 支撑长度l 寿命校核 mm h 支撑跨距l应大于ls 基本额定动载荷 查表：ca?16300 13131800 16300 3.1072 0.3217 1 1 1 777.0672 寿命系数：Kh?(Lh/500)?(15000/500) 转速系数：Kn?(33.3/nm)?(33.3/1000) 载荷系数：KF?1 硬度影响系数 因材料的硬度为60HRC 故查表得：KH?1 短行程系数：查表得Kl?1 (Kh/Kn)KFKHKlF?(3.1072/0.3217)?1?1?1?250131315 9

ca?16300?777.062 16 静载荷计算 N 硬度影响系数：K'H合 格 1 ?1 250 47600 合格 KFK'HF?1?1?250 校核条件： 基本额定静载荷：coa?47600 coa?47600 coa?47600?250 17 螺杆强度校核 传递转矩： T=251.394 o'MPa T?F(dm/2)tg(???') tg(?')?0.0025 螺旋升角：??244 当量应力： 4F2T??()?3()223?d10.2d1N*mm ?(4?2503.14?35.91482)2?3(251.3940.2?35.91483)2 0.5728 校核通过 材料许用应力????78 ????? 10

查频矩特性曲线图 校 核 通 过 fmaxf对应的转矩为2N?m>T6 空载移动时电动机运行频率校核 启动频率校核 a?0.3024 校核通过 Hz fmaxf=6300<8000Hz fq-空载启动频率 7 8 Hz Jm-电机的转动惯量 fL?fq1?Jep/Jm?20001?0.052/(46.06?10)?5 ?570Hz 570 联轴器校核 选择弹性柱销联轴器 HL1 其公称许用转矩为Tn?10N?m 由上面计算得Tn大于最大驱动转矩 合格 16

电气控制系统设计

步进电机是一种特殊的机电元件,不能直接接到交直流电源上工作,必须使用专用的驱动器。步进电动机转速的高低、升速或降速、启动或停止都完全取决于CP脉冲的有无或频率。环形分配器用来接受来自控制器的CP脉冲信号，并按步进电动机工作方式要求的各相脉冲信号状态顺序产生各相导通或截止的信号，但是环形分配器的输出电流很小，不能直接驱动步进电动机，因此需要功率放大器实现对脉冲分配回路输出的弱信号进行放大，产生电机脉冲信号工作所需的激磁电流。

控制方块图

六、步进电机简介:

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，即给电机加一个脉冲信号，电机则转过一个步距角。这一线性关系的存在，加上步进电机只有周期性的误差而无累积误差等特点。使得在速度、位置等控制领域用步进电机来控制变的非常的简单。

四相步进电机是一种感应电机，它的工作原理是利用电子电路，将直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电的，多相时序控制器。

N N+1 N+2 N+3

A 1 0 0 0

B 0 1 0 0

C 0 0 1 0

D 0 0 0 1

N N+1 N+2 N+3

A 1 0 0 1

B 1 1 0 0

C 0 1 1 0

D 0 0 1 1

四相单四拍脉冲分配表 四相双四拍脉冲分配表

七、高耐压、大电流复合晶体管IC—ULN2003简介

17

ULN2003是大电流驱动阵列,多用于单片机、智能仪表、PLC、数字量输出卡等控制电路中。可直接驱动继电器等负载。

ULN2003 的每一对达林顿都串联一个2.7K 的基极电阻,在5V 的工作电压下它能与TTL 和CMOS 电路 直接相连，可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器来处理的数据。

ULN2003 工作电压高，工作电流大，灌电流可达500mA，并且能够在关态时承受50V 的电压，输出还 可以在高负载电流并行运行。 ⑴ ULN2003管脚图如下所示:

⑵ CH250主要管脚介绍： 引脚引脚引脚引脚引脚引脚引脚引脚

1：CPU脉冲输入端，端口对应一个信号输出端。 2：CPU脉冲输入端。 3：CPU脉冲输入端。 4：CPU脉冲输入端。 5：CPU脉冲输入端。 6：CPU脉冲输入端。 7：CPU脉冲输入端。 8：接地。

引脚9：该脚是内部7个续流二极管负极的公共端，各二极管的正极分别接各达林顿管的集电极。用于感性负载时，该脚接负载电源正极，实现续流作用。如果该脚接地，实际上就是达林顿管的集电极对地接通。 引脚10：脉冲信号输出端，对应7脚信号输入端。 引脚11：脉冲信号输出端，对应6脚信号输入端。 引脚12：脉冲信号输出端，对应5脚信号输入端。 引脚13：脉冲信号输出端，对应4脚信号输入端。 引脚14：脉冲信号输出端，对应3脚信号输入端。

18

引脚15：脉冲信号输出端，对应2脚信号输入端。 引脚16：脉冲信号输出端，对应1脚信号输入端。 （3）ULN2003极限值

八、单片机的硬件接线图

CL端反向放大器端1LQ0.0Q0.1Q0.2Q0.3S7-200 CPU2241MI0.0I0.1I0.2I0.3I0.4SB1SB2SB3S1S2

九、单片机程序

SPEED EQU 10H ;SPEED为转速等级标志 FX EQU 11H ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003H AJMP UP ORG 0013H AJMP DOWN

19

;FX为方向标志

COUNT EQU 12H ;COUNT为中断次数标志

;外部中断0入口地址，加速子程序 ;外部中断1入口地址，减速子程序

ORG 000BH AJMP ZDT0 ORG 0030H

;定时器0中断入口地址，控制中断次数来达到控制转速

MAIN: MOV SP, #60H

MOV TMOD,#01H ;工作于定时，软件置位启动！模式1（16位计数器） MOV TH0，#0CFH MOV TL0,#2CH MOV COUNT,#01H

SETB ET0 ;定时/计数允许中断

CLR IT0；外部中断为电平触发方式，低电平有效 CLR IT1

SETB EX0;外部允许中断 SETB EX1 SETB EA;开总中断

MOV R1,#11H;四相单四拍运行，共阳数码管方向显示8，速度值显示0 MOV SPEED,#00H MOV FX,#00H XIANS:MOV A,SPEED

MOV DPTR,#LED

MOVC A,#@A+DPTR;查表获取等级对应数码管代码 MOV P2，A;第二个数码管显示转速等级 MOV A,FX ;准备判断转向 CJNE A,#11H,ELS

MOV P0，#0F9H 第一个数码管显示1表示正转 AJMP QD ELS:

CJNE A,#00H,ZHENG

MOV P0,0CH ;第一个数码管显示0，表示不转 AJMP QD

ZHENG:MOV P0，#0BFH ;第一个数码管显示-表示反转 QD:JB P3.4，DD ;P3.4接启动开关K1，P3.4=1时启动

CLR TR0 ;停止定时/计数器

MOV P0，#0CH;第一个数码管显示0表示不转 MOV P2，#0CH;第二个数码管显示0表示转速为0 MOV SPEED,#00H;重新赋初值

20

MOV FX,#00H AJMP QD DD:MOV A,SPEED

JNZ GO;A不等于即初始速度不为0，则转移到GO CLR TR0;停止定时/计数器 AJMP QD

GO:STEB TR0 ;开启定时/计数器

ACALL DELAY AJMP XIANS

DELAY: MOV R6，#10H;延时子程序

DEL1：MOV R7，#250H HERE1：DJNZ R7，HERE1

DJNE:R6，DEL1 RET

以下ZDT0为定时器中断程序 ZDT0：PUSH ACC

PUSH DPH PUSH DPL MOV TH0，#0D8H MOV TL0，#0F0H DJNE COUNT,EXIT

JB P3.5，NIZHUAN;查询方向标志，P3.5接换向开关K2 MOV FX,#11H NIZHUAN:MOV A,FX

CJNE A,#11H,FZ ;若A不等于11，即正转，则转移到FZ MOV A,R1;R1记录上一次电机脉冲状态 MOV P1，A RR A;循环右一位 MOV R1，A MOV P1，A AJMP RE FZ:MOV A,R1

MOV P1，A RL A;循环左移一位

21

MOV P1，A MOV R1，A RE:MOV A,SPEED

MOV DPTR,#TAB MOVC DPTR,@A+DPTR

MOV COUNT,A；把转速级别转赋给COUNT

JB P3.5，FFX;P3.5接换向开关K2，即换向为，若P3.5=1,则跳到FFX MOV FX,#11H AJMP EXIT

FFX: MOV FX,#0FEH;只要FX不等于11H，就可以通过循环左移或右移进行换向

EXIT: POP DPL

POP DPH POP ACC RETI

以下UP为加速中断程序 UP:PUSH ACC

ACALL DELAY ;延时防抖动

JB P3.2,UPEX;P3,2为外部中断0为，接增速开关S2，低电平有效，若P3.2=1，则退出

MOV A,SPEED

CJNE A,#7，SZ ;最大等级为7，若A不等于7，则转移到SZ AJMP UPEX;若A=7，则退出 SZ:INC SPEED ;SPEED=SPEED+1 UPEX: POP ACC

HERE2:JNB P3.2，HERE2;本条指令为防止S2开关按下去弹不起，导致一直产生中断

RETI

以下DOWN为减速中断程序 DOWN:PUSH ACC

ACALL DELAY ;延时防抖动

JB P3.3,DEX;P3.3为外部中断1位，接增速开关S3，低电平有效，若P3.3=1，则退出

MOV A,SPEED

22

CJNE A,#0，SJ AJMP DEX

SJ:DEC SPEED ;SPEED=SPEED-1 DEX: POP ACC

HERE3:JNB P3.3，HERE3

RETI

0

1

2

3

4 5 6

7 8 9

TAB: DB0,60,40,35,3028,25,21;经仿真小于21时，由于脉冲太快，会出现失步 LED:

END

DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,98H

23

设计感想

本课程设计针对目前现场数控车床上单向数控中存在的问题，以机械车床设计技术与单片器数控技术为基础，研制了较先进的单向数控平台，实现对数控车床速度信息的有效控制。本课程设计主要完成以下工作：

⑴ 根据机电一体化系统设计手册，选定手册推荐的设计方案，并通过对螺旋丝杠、轴承、直流伺服电动机、联轴器等进行一系列的选择、校核，完成机械传动系统及主要部件结构设计，并画出A1装配图一张。

⑵ 根据系统检测控制要求，结合单片机案例分析实例，对步进电机控制做了详细设计，完成了电气控制部分的选型与控制电路的设计，并画出A4电气图纸一张。

在此，首先要谢谢成光柱老师对我的指导，还有在设计过程中各位同学的相互帮忙，让我也深深的感受到了一种团队精神，这对于我今后的工作学习有很大的帮助。其次，对于本次课程设计过程让我也感触颇深，找资料、搜网页、看论坛、发疑问也成为了我这次设计的三字诀，说实话，由于本人的知识和能力还远远达不到可以自由设计的地步，所以资料就是重中之重的因素，在资料方面，除了“啃”图书馆以外，还要阅读学习大量的文献资料，不光如此，还要绞尽脑汁让自己的设计图富有创意，这一切总而言之就是“知识深化，累有所值”。再次，就针对自己的设计图来向您做一下汇报，装配图和电器图做了很多老师要求之外的加工，比如在单片机计数方面加了一个正交解码器，那么这些加工相信会有许多不适之处，所以还请老师多多指教，多多指正。最后，我向老师汇报自己的设计已完毕，同时也想请老师能以任何方法告诉我的错误，这样就会在今后多加注意了。再一次谢谢陈光柱老师。

24

参考文献

（1）《机电一体化系统设计手册》，国防工业出版社，杨黎明主编；

（2）《机械设计课程上机与设计》，东南大学出版社，程志红、唐大放主编；

（3）《画法几何及机械制图》，中国矿业大学出版社，李爱军、曾维鑫主编；

（4）《电子技术基础》，高等教育出版社，康华光主编；

（5）《可编程控制器原理及应用》，机械工业出版社，吴中俊、黄永红主编；

（6）《机械原理》，高等教育出版社，郑文伟，吴克坚主编；

（7）《机构构型与应用》，机械工业出版社，孟宪源，蒋琪主编；

（8）《机械设计工程CAD》，中国矿业大学大学出版社，唐大方、程志红

（9）《机械设计手册（单行本）》，化学工业出版社，成大先主编 ；

（10）《使用机械设计手册》，中国矿业大学出版社，吴相宪主编；

（11）《计算机辅助设计基础》，国防科技大学出版社，程宝义主编；

（12）《多向电动机直接设计法》，机械工业出版设，E、列维；

（13）《现代电机设计》，机械工业出版，程福秀、林金铭主编；

（14）《伺服系统与机床电器控制》，机械工业出版，李清新主编；

（15）《现代直流伺服控制技术及其系统设计》，机械工业出版，秦继荣等；

25

百度搜索“70edu”或“70教育网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，70教育网，提供经典综合文库机械电子课程设计在线全文阅读。