。读取控制线，时，输送数据到外部总线。写入控制线，时，从外部总线接收数据。中断请求输出线，高电平有效，在键盘工作方式下，当传感器中有数据时，此中断线变为高电平，在传感器每次读出时，中断线就下降为低电平，若在中还有信息，则此线又变为高电平。在传感器工作方式中，每当探测到传感器信号变化时，中断线就变为高电平。扫描线，用来扫描按键开关，传感器阵列和显示数字，这些可被编程或被译码。键盘传感器的返回线。无按键被按时，返回线为高电平有按键被按时，该按键的返回线为低电平。在激发输入模式时，为位的数据输入。在键盘扫描模式时，引脚的输入状态会与其它按键的状态同储存在，内部有上拉电阻，未按时为高电平，按时为低电平。在键盘扫描模式时，引脚的输入状态会与以及其它按键的状态同储存，内部有上拉电阻，未按时为高电平，按时为低电平。在激发输入模式时，作为返回线位数据的使能引脚。及显示输出口及口，这两个口是切换的数字显示。这两个端口可被独立控制，也可看成个位端口。空格显示，此输出端信号用于在数字转换时显示空格或者用显示空格命令控制其显示空格字符。与键盘显示器连接电路单片机应用系统中，常使用发光二极管阴极射线管显示器和液晶显示器等作为显示器件。其中和应用较为广泛。发光二极管是种光电转换器件，是结结构，在结上加上正向电压，其电子空穴带间跃迁产生复合发光，不同的半导体材料能发出不同的波长颜色的可见光。发光二极管具有以下特点主动发光，亮度较高工作电压低，约为性能稳定，工作温度范围宽，寿命长达小时图段显示器显示器是由发光二极管显示字段的显示器件，亦称数码管，它由个发光二极管构成，通过不同的组合可用来显示及小数点等字符，图中表示小数点。发光二极管的阳极连在起的称为共阳极显示器，阴极连在起的称为共阴极显示器。在单片机应用系统中，除了复位按键有专门的复位电路及专的复位功能外，其它按键都是以开关状态来设置控制功能或输入数据的。当所设置的功能键或数字键按下时，计算机应用系统应完成该按键所设定的功能，键信息输入是与软件结构密切相关的过程。对于组键或个键盘，总有个接口电路与相连。可以采用查询或中断方式了解有无将键输入，并检查是哪个键按下，将该键号送入累加器，然后通过跳转指令转入执行该键的功能程序，执行完后再返回主程序。单片机系统中最常见的是触点式开关按键，这些按键的连接方式，可分为独立式按键和行列式键盘。触点式按键在按下或释放时，由于机械弹性作用的影响，通常伴随有定时间的触点机械抖动，然后其触点才稳定下来。其抖动过程如图所示，抖动时间的长短与开关的机械特性有关，般为。在触点抖动期间检测按键的通与断状态，可能导致判断出错，即按键次按下或释放被地认为是多次操作，这种情况是不允许出现的。为了克服按键触供动力。以单片机为核心，设计了步进电机的控制电路，包括步进电机驱动电路和单片机外围电路，焊枪直线位移和摆动位移等参数可以通过键盘很方便的设定和修改，灵活活性强。开始读入坐标值分配方向脉冲个数生成脉冲电机轨迹控制结束脉冲数够否是否参考文献潘际銮现代弧焊控制北京机械工业出版社，，邹增大，李亚江，孙俊生，曲仕尧焊接材料工艺及设备手册北京化学工业出版社，黄政艳焊接机器人的应用现状与技术展望装备制造技术，杨光焊接自动化技术的现状与展望现代制造，谭蓉全位置自动焊焊枪移动和摆动机构的设计焊接技术付松岭，孙建青，马晓君控制的焊枪摆动机构的研制山东机械，崔明，莫立东，张文明基于Ⅱ的焊枪摆动控制系统设计电焊机韩建海数控技术及装备武汉华中科技大学出版社，炳延年机电体化原理及应用江苏苏州大学出版社，张建民机电体化系统设计北京北京理工大学出版社，陈立周，陈宇单片机原理及其应用北京机械工业出版社，尤婷，冯君命，吕梅蕾步进电机驱动电路研究电器开关，李伯成基于单片机的嵌入式系统设计北京电子工业出版社，梅灿华单片微计算机原理及应用合肥合肥工业大学出版社，刘国永，陈杰平单片机控制步进电机系统设计安徽技术师范学院学报刘小山单片机在步进电机控制系统中的应用机电工程技术致谢大学四年的学习生活就要结束了，毕业设计是对我们学习情况的最后检测。在这次设计中，需要我们全面的应用所学知识，并与实际相联系，培养了我们发现问题解决问题的能力。这次毕业设计使我对所学知识进行了全面的回顾和整理，查阅了大量资料，培养了我综合运用的能力。在这次毕业设计中，我遇到了很多困难，感谢我的指导老师景和吴对我悉心的辅导，在毕业设计阶段，许多同学给予了我大量的帮助，在共同的学习中，大家互相帮助，结下了深厚的友谊，感谢他们给予我的关心和帮助。机械抖动所致的检测误判，必须采取去抖动措施。图按键抖动按键去除抖动影响的方法有硬件软件两种。在硬件上市采取在键输出端加触发器或滤波的方法，去除抖动影响。硬件去抖的方法占用少，但是电路较为复杂。软件消除抖动的方法是在检测到有键按下是，执行个左右的延时程序后，再确认该键电平是否仍保持闭合状态电平，若仍保持为闭合状态电平，则确认为该键处于闭合状态，否则认为是干扰信号，从而去除了抖动影响。为简化硬件电路设计，通常单片机应用系统中大都是采用软件方法消除抖动干扰。与键盘显示器接口电路如图图所示图与键盘接口电路图显示器接口电路的和为数码管段选码输出口，经译码器译码后为数码管的位选码输出口，同时还用作键盘行扫描信号输入口，为键盘列选口。经线线译码器译码后，最多可构成键盘，本次设计采用键盘。数码管分为两组，前六个数码管用来显示焊枪在方向的位移，后两个数码管显示焊枪在方向上的位移。译码器选用，为线线译码器，其工作原理如下当个选通端为高电平，另两个选通端和为低电平时，可将地址端的二进制编码在至对应的输出端以低电平译出。比如时，则输出端输出低电平信号。利用和可级联扩展成线译码器若外接个反相器还可级联扩展成线译码器。若将选通端中的个作为数据输入端时，还可作数据分配器。的驱动采用总线驱动器。如果输入的数据可以保持比较长的时间，简单输入接口扩展通常使用的典型芯片为，由该芯片可构成三态数据缓冲器。芯片内部共有两个四位三态缓冲器，使用时可分别以和作为它们的选通工作信号。对步进电机单片机控制系统的要求要求单片机能实现两个基本任务步进电机的转动方向可以通过改变通电的相序来实现。步进电机的速度控制可以通过控制单片机发出的步进脉冲频率来实现，通常有两种方法软件延时。该方法通过改变延时时间来改变输出脉冲的频率，其缺点是占用时间较多。定时器延时。在终端服务子程序中进行脉冲输出操作，调整定时器的定时常数就可实现调整。软件流程图设计脉冲生成单片机控制步进电机时，时序脉冲主要由软件生成。软件产生脉冲的方法是先输出个高电平，然后延时，再输出个低电平，再延时。程序延时方式脉冲生成流程如图所示。步进电机的旋转方向取绝于内部绕组的通电顺序和通电方式，三相六拍的通电方式为。以步进电机为例，三相六拍对应的控制字如表所示。表步进电机三相六拍工作模式相相相控制字相序上面的控制字的顺序为正转的情况，如果按照，的顺序输出，则步进电机反转。步进电机控制程序的主要任务是判断旋转方向，按顺序送出控制脉冲，判断脉冲是否送完。图程序延时方式脉冲生成流程焊枪轨迹控制步进电机对焊枪轨迹的控制，是通过对两个步进电机进行脉冲分配实现的，焊枪轨迹控制流程如图所示开始设置脉冲个数输出高电平延时输出低电平延时脉冲个数够否返回否是图焊枪轨迹控制流程结论采用滚珠丝杠螺母副将步进电机的旋转运动转变为焊枪的二维平面运动，结构简单调节方便。混合式步进电机能够满足功率和扭矩要求，为焊枪在二维平面上的运动提冲频率高于该值，电机不能正常启动，可能发生丢步或堵转。在有负载的情况下，启动频率应更低。如果要使电机达到高速转动，脉冲频率应该有加速过程，即启动频率较低，然后按定加速度升到所希望的高频电机转速从低速升到高速。步进电机的转向可以通过改变通电顺序来改变。步进电机有自锁能力，旦停止输入脉冲，只要维持绕组通电，电动机就可以保持在该固定位置。步进电机的功率小，输出力矩小，适用于中小机电体化系统。控制性能好，可以精确的控制转子的转角和转速，有良好的缓冲定位能力。步进电机是种脉冲或数字控制的装置，可与计算机和微处理器联接，构成智能化系统。可以直接与微机的口联接，构成开环位置伺服系统。微机控制时，硬件电路简单。步进电机即是驱动原件又是脉冲角位移变换原件。步进电动机以其显著的特点，在数字化制造时代发挥着重大的用途。伴随着不同的数字化技术的发展以及步进电机本身技术的提高，步进电机将会在更多的领域得到应用。步进电机型号选择步进电机的保持转矩，近似于传统电机所称的功率，但有着本质的区别。步进电机的物理结构，完全不同于交流直流电机，步进电机的输出功率是可变。通常根据需要的转矩大小即所需带动物体的扭力大小，来选择哪种型号的步进电机。大致来说，扭力在牛米以下，选择电机的机身直径或方度，单位系列电机扭力在牛米左右的，选择系列电机较为合适扭力在几个牛米或更大的情况下，就要选择等规格的步进电机。对于步进电机的转速也要特别考虑，因为步进电机的输出转矩，与转速成反比。就是说，步进电机在低速每分钟几百转或更低转速其输出转矩较大，在高速旋转状态的转矩转分转分就很小了。有些工况环境需要高速步进电机，就要对步进电机的线圈电阻电感等指标进行衡量。选择电感稍小些的步进电机，作为高速步进电机，能够获得较大的输出转矩。反之，要求低速大力矩的情况下，就要选择电感和电阻稍大的步进电机。步进电机力矩与功率换算如下，其中，为电机输出功率，为电机转动的