.启动频率由于步进电机的启动频率随着负载力矩和转动惯量的增大而降低，因此相应负载力矩和转动惯量的极限启动频率应满足极限启动频率要求步进电机最高启动频率。.步进电机的选择纵向进给系统步进电机的确定为满足最小步矩要求，电动机选用三相六拍工作方式，查表知所以，步进电机最大静转矩为步进电机最高工作频率综合考虑，查表选用型直流步进电机，能满足使用要求。横向进给系统步进电机的确定仍选用三相六拍工作方式，查表知所以，步进电机最大静转矩为步进电机最高工作频率为了便于设计和采购，仍选用型直流步进电机，能满足使用要求。.数控系统的硬件电路设计数控系统基本硬件组成任何个数控系统都由硬件和软件两部分组成。硬件是数控系统的基础，其性能的好坏，直接影响整个系统的工作性能。有了硬件，软件才能有效地运行。机床数控系统的硬件电路概括起来由以下四部分组成。.中央处理单元。.总线。包括数据总线地址总线和控制总线。.存贮器。包括只读可编程存贮器和随机读写存贮器。.输入输出接口电路。其中是数控系统的核心，作用是进行数据运算处理和控制各部分电路协调工作。存贮器用于存放系统软件，应用程序和运行中所需要的各种数据。接口是系统与外界进行信息交换的桥梁。总线则是与存贮器接口以及其它转换电路联接的纽带，是与部分电路进行信息交换和通讯的必由之路。数控系统硬件框图如图所示。图数控系统硬件框图由于以及系列单片机在我国机床数控改造方面应用较普遍，其配套芯片价廉，普及性通用性强，制造和维修方便，完全能够满足经济型数控车床改造的需要。数控改造以组成的单板机作为数控控制系统。也可直接购买国内较好的数控系统系列产品做作为数控装置，如南京大方数控设备公司生产的系列数控产品。单片机控制系统的设计考虑到通用性及普遍性，选择系列中的芯片。如图所示为用单片机控制的数控系统设计的框图。该系统主要由中央处理器单片机片只读存贮器，片静态存贮器片可编程接口芯片片可编程键盘显示器接口芯片片地址锁存器和两片译码器等组成。.单片机的选择属位单片机，它是集端口及部分等为体的控制器，具有价格低功能全体积小编程灵活性大开发手段齐全硬件资源丰富等特点。在国内的经济型数控系统中多数使用单片机。芯便内部具有个字节的数据存贮器，内部地址为，对片内数据存贮器有很丰富的操作指令，通过直接寻址或间接寻址方式进行访问。这个字节单元可作为数据缓冲器堆栈和工作寄存器。但应用片内的往往不够，故外接芯便来扩展的存贮器。是个无的单片机，必须扩展程序存贮器，存放控制程序，所以外接了片芯片。本身提供给用户使用的输入输出口线不够，只有口和部分口线用来与外部设备连接，但若处设较多时，不能满足需要，所以在该应用系统中还要在外接片芯片以扩展口。为引脚的双列直插式器件，有个双向位口。口和作为地址总线使用。位地址总线由口经地址锁存器提供低位。高位由口直接提供。位数据总线由口提供。这样数据总线与地址总线共用，为地址锁存允许，当送低位地址时，使有效并锁存到，当送数据时使无效。图控制的数控系统设计原理图.存储器芯片的选择在选择存储器时，要考虑到与存储器的时序匹配，若不匹配，进行读写操作的数据就不可靠。为解决时间匹配问题，应尽量选用高速存储器芯片。另外，还要考虑最大的读取速度工作温度及存储容量。芯片是种高速容量为的存储器电路，读取时间为，而选用晶振频率为，则读取时间为，都满足要求。为脚器件，其中，为位地址线，为位数据线。为片选信号，低电平有效。芯片是的存储器，集成度很高，读芯片读取时间为，也为脚器件，其中为位地址线，为位数据线。由于和芯片都是，需要根地址线。低位接任何硬件逻辑，是单片机应用系统中广泛使用的种芯片，其中口作为控制纵横向步进电机接口，口控制主轴正反转进给速度调整，口控制回转刀架等。芯片是种可编程的键盘显示接口器件，单个芯片就能完成键盘扫描输入和显示控制两种功能，能对显示器自动扫描，能识别键盘上按下键的键号，这样可充分提高的工作效率，大大减少软件工作量。.光电隔离电路在步进电机驱动电路中，脉冲信号经功率放大器后控制步进电机励磁绕组。由于步进电机需要的驱动电压较高，电流较大，如果将输出信号与功率放大器直接相连，将会引起强电干扰，轻则影响计算机程序的正常工作，重则导致计算机和接口电路损坏，所以般在接口电路与功率驱动器之间都要接上隔离电路，光电耦合电路如图

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