（毕业设计全套）数控测量机设计（打包下载）

为反馈输入线，作为键输入线由内部拉高电阻拉成高电平，也可由按键拉成低电平。

为控制键输入线，由内部拉高电阻拉成高电平。

为扫描输出线，用于对键盘显示器扫描。

，为显示段数据输出线。

为消隐输出线，低电平有效，当显示器切换时，或使用显示消隐命令时，将显示消隐。

为复位输入线，高电平有效。

六可编程接口芯片具有个位的并行口，分别为口口和口，它们都可以通过软件编程来改变口的工作方式，其功能如下片选端口口口，地址线读信号写信号数据线复位信号地。

第四节辅助电路的设计辅助电路的介绍微机数控系统除了各种主要功能芯片外，还必须包括些其他必要的辅助电路。

这些辅助电路有键盘显示器电路，步进电机控制电路，时钟电路，复位电路，越界报警电路，掉电保护电路等。

各种电路介绍如下.键盘显示器接口电路数控系统中使用的显示器主要有显示器，和显示器。

本设计采用显示器，通常它是由八个发光二极管组成的，具有共阴极和共阳极两种结构，本次设计采用共阴极结构具体结构如图所示键盘是由若干按键组成的开关矩阵，它是最简单的单片机输入设备，其工作原理如图所示.步进电机控制电路步进电机控制电路如下列框图所示步进电机控制电路框图现分别介绍如下脉冲分配器环形分配器环形分配器有硬件和软件两种，硬件环形分配器需要的口接线少，其执行速度快，但需要专有的芯片。

软环形分配器实用程序实现的。

本设计中要求使用软环分配器。

其具体程序内容见下部分。

光电隔离电路在步进电机驱动电路中，脉冲分配器输出的信号经放大后，控制步进电机的励磁绕组。

由于步进电机需要的驱动电压较高，电流也较大。

如果将口输出信号直接与功率放大器相连，将会引起强电干扰，轻则影响计算机的程序正常运行，重则导致计算机接口电路的损坏。

所以般要在接口电路与功率放大器间加上隔离电路，实现电气隔离。

电路图如图所示光电隔离电路图该图为同向输出电路，控制信号经集电极开路门反相后驱动光耦合器的输入发光二极管。

当控制信号为低电平时，不吸收电路，发光二极管不导通，从而输出的光敏晶体管截至，输入电压为零电平。

反之输出电压为高电平。

功率放大电路脉冲分配器的输出功率很小，远不满足步进电机的要求，必须将它放大，已产生足够大的功率驱动步进电机正常运转，本次设计所选用的是种高低压供电电路。

其具体电路图如图所示。

高低压驱动电路图其工作原理电路中各晶体管均处在开关状态，当控制脉冲到来时，均导通，同时脉冲变压器的二次侧产生定宽度的脉冲电流，使出于导通状态，使二极管处于负偏置而截止，将电动机绕组与电源断开，高压电源通过为步进电机绕组供电，使其电流上升沿变陡，通过时间后，脉冲电流消失，使处于截至状态，切断高压电源与电动机绕组的回路，通过，为电动机供电，提供电动机所需的额定电流。

.的时钟电路单片机的时钟可以由两种方式产生内部方式和外部方式。

内部方式利用芯片内部振荡电路，本次设计采用内部方式，如图所示。

晶体可在.之间任选，耦合电容在之间，对时钟有微调作用。

时钟电路图.复位电路单片机的复位都是靠外部电路实现，在时钟电路工作后，只要在引脚上出现以上的高电平，单片机便实现状态复位，以后单片机便从单元开始执行程序。

单片机通常采用上电自动复位和按钮复位两种。

下图中为上电与按钮复位组合。

在上电瞬间，电路充电，引脚端出现正脉冲，只要端保持以上高电平，就能使单片机有效复位。

复位电路图.越界报警电路为了防止工作台越界，可分别在极限位置安装限位开关。

本次设计采用中断方式，利用的外部中断，只要有任个行程开关闭合，即工作台在个方向越界，均能产生中断信号，为了报警，设置红绿灯指示，正常工作时绿灯亮，当越界报警是红灯亮。

两灯均由个口输出。

为报警信号的产生。

为报警指示。

.掉电保护电路掉电保护电路，保护些重要的现场参数，如几何尺寸，工艺参数，再掉电后仍能妥善保存，恢复供电后又能马上运行。

掉电保护电路图图中为电源电压，为备用电池电压并且，为存储器电源端，正常通电时，二极管导通，截止，电压由提供，同时还通过电阻对电池充电。

断电后，截止，导通，此时的工作电压由电池经二极管和电阻提供。

第四章微机控制软件第节概述机床数控系统是由硬件和软件两大部分组成，只有软件和硬件相结合时才能实现数控机床控制系统的功能。

本章主要是对控制软件做下简要介绍，其次按设计要求完成项环形分配器流程框图的绘制以及其源程序的编写。

第二节控制软件组成及功能典型的计算机数控系统控制软件的组成形式如下图中所示二数控系统控制软件的功能介绍如下系统总控程序这是计算机数控系统的主循环程序，系统上电后便进入这部分程序运行，它主要完成以下工作系统的初始化命令处理循环二零件加工程序的输入和输出管理零件加工程序的输入有两种方法通过光电阅读机输入。

从键盘输入。

零件程序存储器般容量较大，可以存放多个零件加工程序。

数控系统采用的零件加工方式是存储器工作方式，系统从零件存储器中逐段取出程序送入程序缓冲器。

然后对程序缓冲器中程序段数据预处理，形成可供插补运算的数据。

三零件加工程序的编辑编辑程序也可以看作键盘命令处理程序，既可以用来从键盘输入新的零件加工程序，也可以用来对已经存储在零件程序存储器中的零件加工程序进行编辑和修改。

常用的编辑功能包括插入删除查找移动等。

四机床手动调整控制机床手动调整动作包括各坐标轴的运动主轴运动刀架转位冷却液的开停等。

在手动调整状态下，除了控制机床的动作外，还要对系统的参数进行修改设置。

由上述内容可看出，手动调整的控制程序是个对操作面板和键盘输入命令进行扫描的循环。

它不断地读取操作面板和键盘的输入信息。

分析识别输入的命令进形相应的处理。

五零件加工程序的解释和执行零件加工程序的解释与执行是完成零件加工任务的基本模块，用来根据零件加工程序实现零件的轨迹加工，个加工程序段的解释执行，包括取得程序段，程序译码，完成程序段中指定的功能。

对轨迹加工类程序段进行数据预处理，插补计算，伺服控制等步骤。

六插补计算插补程序是根据插补数学模型而编制的种运算处理程序，它的作用是决定在所要求的进给长度上数控机床各坐标轴的运动规律，机床运动部件的每次进给都需要执行次插补程序。

插补的频率是由程序所要求的进给速度所决定的。

进给越快，插补频率越高。

七伺服控制伺服控制程序是根据插补程序的结果，经适当计算直接输出去控制执行元件的动作。

对于开环的步进电机的控制，主要完成脉冲分配和步进电动机的加减速控制。

和插补计算样，伺服控制也是由定时中断引起的，也常常作为定时中断服务程序的部分出现或由定时中断服务程序调用八系统自检该程序检测计算机数控系统各个硬件部件功能的正确性。

只是可能存在的故障的位置与性质。

这样可以提高系统的可靠性。

第三节系统直线插补软件设计直线插补第象限插补轨迹如图所示二插补程序.直线插补的程序框图如下.插补程序此程序根据经济性数控车床硬件电路图编写，程序首先对芯片进行初始化，再用逐点比较法对第象限直线进行插补程序设计。

环行分配器是采用软环分配。

程序如下，设置堆栈指针，初始化，为控制口地址控制字为，即设置为口输出，口输入，口输入，偏差单元清零，置向电机初态，置向电机初态，低位低位，高位高位，向向电机上电，将控制字送入芯片的口将偏差值高位••偏差值为负值，则跳转到子程序，否则向下执行走步清进位，计算偏差延时，终判值减，送到，判断是否为不为，转移到再判断偏差值的正负，转入此程序，走步，为向电机正转子程序，计算新偏差，转移至，重新进行判终，延时子程序子程序略。

致谢课程设计是高等教育机电体化工程专业中本科阶段个重要的实践性环节，同时是理论联系实际，解决生产实际问题的开始。

在设计过程中遇到了许多问题，通过请教指导老师和同学，综合运用各种资料文献，问题基本解决。

由于时间仓促及本人知识水平有限，许多不足之处希望评委老师提出意见，我将认真仔细听取建议，并将在以后设计做的更好。

发现自己的知识远远不够，我应该继续学习，通过学习不断积累知识和完善自我。

生命不息，奋斗不止，把握未来，就要牢牢把握却继续学习的机会和条件，将学习进行到底。

这次课程设计过程中，得到了肖定国郝娟两位老师的精心指导，才得到能力的进步提高，不足之处，请各位老师谅解。

最后衷心感谢对我这次课程设计给予的帮助和指导！年月日参考文献郝忠军雷小玲编综合作业指导书.机械工业出版社尹志强编机电体