Z3040型鉆床控制系統(tǒng)的PLC改造【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

目 錄 一、設(shè)計任務(wù) . 4 二、總體方案確定 . 4 . 4 . 5 三、機械傳動部件的計算與選型 . 6 . 6 . 6 . 7 . 8 . 14 . 14 四、繪制進給傳動機構(gòu)的裝配圖 . 21 五、控制系統(tǒng)的設(shè)計 . 22 （ 1）控制系統(tǒng)的原理框圖 . 22 （ 2）簡介 . 22 （ 3）應(yīng)用 . 26 六、步進電動機驅(qū)動電源的選用 . 29 七、附圖 . 30 八、參考文獻 . 30 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 1 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 2 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 3 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 4 一、 設(shè)計任 務(wù) 題目： 鉆床控制系統(tǒng)的 造 任務(wù)：設(shè)計一種供 床使用的數(shù)控鉆臺 主要參數(shù)如下： 1） 鉆頭最大直徑 d=402） 加工材料為灰鑄鐵 190 3） X 方向的脈沖當(dāng)量 = 4） X 方向的定位精度為 5） 工作臺面尺寸為 400360 6） 工作臺空載最快移動速度 3000mm/ 7） 加工時最快進給移動速度 400mm/ 二、 總體方案確定 的選擇 1) 導(dǎo)軌副的選用：要設(shè)計的工作臺是與 床配套使用的，因此，選用直線滾動導(dǎo)軌副， 它具有摩擦系數(shù)小、不易爬行、傳動效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、安裝預(yù)緊方便等優(yōu)點 。 2) 絲杠螺母副的選用： 伺服電動機的旋轉(zhuǎn)運動需要通過絲杠螺母副轉(zhuǎn)換成直線運動，要滿足 脈沖當(dāng)量和 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 5 定位精度，滑動絲杠副無能為力，只有選用滾珠絲杠副才能達(dá)到。 滑動絲杠副的傳動精度高、動態(tài)響應(yīng)快、運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、壽命長、效率高、預(yù)緊后可消除反向間隙。 3) 減速裝置的選用：選擇了步進電動機和滾珠絲杠副以后，為了圓整脈沖當(dāng)量， 放大電動機 的輸出轉(zhuǎn)矩，降低運動部件折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)動慣量，可能需要減速裝置，且應(yīng)有消間隙機構(gòu)。為此，決定采用無間隙 齒輪傳動減速箱。 4) 伺服電動機的選用：位精度也未達(dá)到微米級， 空載最快移動速度也只有 3000mm/此，本設(shè)計不必采用高檔次的伺服電動機，如 交流伺服電動機或直流伺服電動機等，可以選用性能好一些的步進電動機，如混合式步進電動機，以降低成本，提高性價比。 5) 步進電動機的控制方式：由于任務(wù)書所給精度對于 步進電動機還可應(yīng)付，且此工作臺僅要求單坐標(biāo)定位，故選用開環(huán)控制。 6) 對于步進電動機的開環(huán)控制，選用 8035 作為控制系統(tǒng)的滿足任務(wù)書給定的相關(guān)指標(biāo)。 7) 要設(shè)計一臺完整的控制系統(tǒng)，在選擇 后，還需要進購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 6 行存儲器的選擇、接口擴展、輸入 /輸出接口電路的設(shè)計 、隔離電路、報警電路、運行指示電路等。 8) 選擇合適的驅(qū)動電源，與步進電動機配套使用。 三、 機械傳動部件的 計算與選型 按照下導(dǎo)軌上面移動部件的重量來進行估算。包括工件、夾具、工作平臺 、上層電動機、減速箱、滾珠絲杠副、直線滾動導(dǎo)軌副、導(dǎo)軌座等，估計重量約為 1000N。 采用硬質(zhì)合金鉆頭，工件材料為灰鑄鐵 190孔 時軸向力計算公式為： Z F y d f k 今選擇 鉆頭直徑為 d=40轉(zhuǎn)進給量 f=r。由表 31查得 410， 1， 由上式求得 切削力軸向力： 1 . 2 0 . 7 5410d f k 1 . 2 0 . 7 54 1 0 4 0 0 . 1 7 N 9080N 對于麻花鉆鉆削加工 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 7 0 . 5 70 . 5 7 9 0 8 051760 . 40 . 4 9 0 8 036320 . 0 30 . 0 3 9 0 8 0273z 1) 滑塊承受工作載荷作載荷是影響直線滾動導(dǎo)軌副使用壽命的重要因素。本設(shè)計中的工作臺為水平布置，采用雙導(dǎo)軌、四滑塊的支承形式?？紤]最不利的情況，即垂 直于臺面的工作載荷全部由一個滑塊承擔(dān)，則單滑塊所承受的最大垂直方向載荷為 : m 其中，移動部件重量 G=1000N，外加載荷 F=73N，代入上式，得最大工作載荷23N= 查表 3 411，根據(jù)工作載荷選直線滾動導(dǎo)軌副的型號為 列的 ，額定載荷 。 任務(wù)書規(guī)定工作臺面尺寸為 400360工范圍為購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 8 210210慮工作行程應(yīng)留有一定余量，查表 3 351，按標(biāo)準(zhǔn)系列，選取導(dǎo)軌的長度為 700 2) 距離 額定壽命 L 的計算：上述選取的 列 0作速度較低，載荷不大。查表 3 363 401，分別取硬度系數(shù) 、 、接觸系數(shù) 、精度系數(shù) 、 ，代入下式，得距離壽命： 3m a 0 1 . 0 0 0 . 8 1 0 . 9 7 . 9 4501 . 5 0 . 5 2 32 0 0 8 3 5 0H T C R f f f m k m 遠(yuǎn)大于期望值 50距離額定壽命滿足要求。 （ 1） 最大工作載荷已知移動部件總重量 G=1000N，按矩形導(dǎo)軌進行計算，查表 3 291，取顛覆力矩影響系數(shù) K=動導(dǎo)軌上的摩擦系數(shù) 。按下式計算滾珠絲桿副的最大工作載荷： m x z F F F G 考慮工作臺在移動過程中只受 G 影響 故 10 5 1 0 0 05考慮工作臺在靜止加工時只受影響 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 9 故 1765694取2 5694 N（ 2） 最大動載荷的計算 最快進給速度 400mm/選絲杠導(dǎo)程 5hP 則此時絲杠轉(zhuǎn)速 m a x 8 0 / m i 取滾珠絲桿的使用壽命 T=15000h，代入下式 66 0 / 1 0oL 的絲杠壽命系數(shù) 72(單位為： 610 r) 查表 3 301，取載荷系數(shù) ，滾道硬度為 60硬度系數(shù) ，代入下式 3Q o W H f f F 得最大動載荷： 33 7 2 1 . 2 1 . 0 5 6 9 428426Q o W H f f （ 3） 初選型號： 根據(jù)計算出的最大動載荷和初選的絲杠導(dǎo)程，查表 3311，選擇濟寧博特精密絲杠制造有限公司生產(chǎn)的 列 2505 4 型滾珠絲桿副，為內(nèi)循環(huán)固定反向器雙螺母墊片預(yù)緊式，其參數(shù) 如下： 公稱直徑0 25d 買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 10 導(dǎo)程 5hP 環(huán)滾珠為 4 圈 2 列 精度等級 5 級 額定動載荷 28759N 故 2 8 7 5 9 2 8 4 2 6 N,滿足要求。 （ 4） 傳動效率 的計算： 將公稱直徑0 25d 導(dǎo)程 5hP 代入 0a rc ta n 得0a rc ta 8將摩擦角 10 ，代入 ta n 得 t a nt a nt a n 3 3 8t a n 3 3 8 1 09 5 （ 5）剛度的驗算： 1) 滾珠絲桿副的支承采用“單推 單推”的方式，絲杠的兩端各采用一對推力角接觸球軸承，面對面，左右支承的距離約為 a=680的彈性模量 52 0E M P a 。查表 3 311，得 滾珠直徑 3 5WD m m購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 11 絲杠底徑2 杠截面積22222/42 1 2 絲杠在工作載荷壓變形量 155 6 9 4 6 8 02 . 1 1 0 3 5 2 . 9 90 . 0 5 2 22) 根據(jù) 0 /3WZ d D，得 單圈滾珠數(shù) Z=22 滾珠總數(shù)量 2 2 4 2176 圈 數(shù) 列 數(shù) 絲杠預(yù)緊時，取軸向 預(yù)緊力 5764F 1 8 9 833 代入2 233 20 . 0 0 1 31 0 F / 1 056940 . 0 0 1 31 0 3 . 1 7 5 1 8 9 8 1 7 6 / 1 00 . 0 0 2 8 因為絲杠加有預(yù)緊力，且為軸向負(fù)載的 1/3，所以實際變形量可減小一半，取2 0 1 4 。 3) 總總 120 . 0 5 2 2 0 . 0 0 1 4 m 0 5 3 6 m . 6 m 總由表 3 27 知， 5 級精度絲杠有效行程在 630800子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 12 時，行程偏差允許達(dá)到 36 m ，可見絲杠剛度不足 。 （ 6） 重選絲杠型號 仍選 列的 3205 3 型滾珠絲桿副。其 公稱直徑0d 32程 5hP 珠直徑 3 5WD m m絲杠底徑2 數(shù)列數(shù) 3 2 精度等級 5 級 額定動載荷 29091o a F滿足要求。 同理 傳動效率 11120 . 0 2 9 50 . 0 0 1 40 . 0 2 9 5 0 . 0 0 1 4 m 0 3 0 9 m . 9 m 3 6 總滿足要求。 （ 7）壓桿穩(wěn)定性校核： 根據(jù)下式 2K 2F 計算失穩(wěn)時的臨界載荷表 3 341，取支承系數(shù)購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 13 1 ，絲杠底徑 2 ，截面慣性矩42444642 8 0 4 3 壓桿穩(wěn)定安全系數(shù) K 取 3（絲杠臥式水平安裝）滾動螺母至軸向固 定處的距離 a 取最大值 a=680入上式， 得2K 2252 1 1 0 3 1 0 4 3 . 1 93 6 8 046382 遠(yuǎn)大于工作載荷 5694故絲杠不會失穩(wěn)。 綜上所述，初選的滾珠絲桿副滿足使用要求。 （ 8）滾珠絲桿副主要尺寸列表： 主要尺寸 計算結(jié)果 公稱直徑0本導(dǎo)程旋升角 215 母大經(jīng) D 82 螺母小徑1母長度 L 82 絲杠長度 S 700 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 14 油杯 為了滿足脈沖當(dāng)量的設(shè)計要求，增大步進電動機的輸出轉(zhuǎn)矩，同時也為了使?jié)L珠絲杠和工作臺的轉(zhuǎn)動慣量折算到電動機轉(zhuǎn)軸上盡可能地小，今在步進電動機的輸出軸上安裝一套齒輪減速箱。采用一級減速， 步進電動機的輸出軸與小齒輪聯(lián)結(jié)，滾珠絲杠的軸頭與大齒輪聯(lián)接。其中大齒輪設(shè)計成雙片結(jié)構(gòu)，采用彈簧錯齒法消除間隙。 已知工作臺的脈沖當(dāng)量 0 . 0 0 5 / 脈 沖，滾珠絲桿的導(dǎo)程5mm初選步進電動機的齒距角 。傳動比的計算： 3600 53 6 0 0 52512i3 型齒輪減速箱。大小齒輪模數(shù)均為 1數(shù)比為 75 36，材料為 45 調(diào)質(zhì)鋼，齒表面硬度達(dá) 55速箱中心距為7 5 3 6 5 5 . 52 m m m m ，小齒輪厚度為 20雙片大齒輪厚度均為10齒輪直徑為1 36d 大齒輪直徑為2 75d （ 1）加在步進電動機轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 15 已知：滾珠絲杠的公稱直徑0 32d 珠絲桿總長 680l 基本導(dǎo)程 5hP 料密度 337 . 8 5 1 0 /k g c m 移動部件總重力 G=1000N 小齒輪寬度1 20b 齒輪直徑1 36d 齒輪寬度2 20b 齒輪直徑2 75d 動比 2512i得滾珠絲桿的轉(zhuǎn)動慣 量 441 3 1222326 8 0 1 0 7 . 8 5 1 0 1 0225 . 4 9 5g c mk g c m 托板折算到絲杠上的轉(zhuǎn)動慣量 2212225 1 0 1 0 0 02 9 . 80 . 6 4 6g c mk g c m 小齒輪的轉(zhuǎn)動慣量 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 16 41 3 142112362 0 1 0 7 . 8 5 1 0 1 02220 . 2 5 9k g c mk g c m 大齒輪的轉(zhuǎn)動慣量 41 3 142222752 0 1 0 7 . 8 5 1 0 1 02224 . 8 7 7k g c mk g c m 初選步進電動機型號為 90兩相混合式，由常州寶馬集團公司生產(chǎn)，二相八拍驅(qū)動時步距角為 從表4查得該型號電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量 24mJ kg 。 則加在步進電動機轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量為： 2212 / 6 . 8 0e q m Z Z W J J J J i k g c m （ 2）計算加在步進電動機轉(zhuǎn)軸上的等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩 1）快速空載起動時電動機轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩141可知，1部分是快速空載起動時折算 到電動機轉(zhuǎn)軸上的最大加速轉(zhuǎn)矩部分是移動部件運動是折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩有一部分是滾珠絲杠預(yù)緊后折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的附加摩擦轉(zhuǎn)矩0T。因為滾珠絲杠副傳動效率很高，根據(jù)式（ 41可知，0以 忽略不計。則有： 1 m a a T根據(jù)式（ 41，考慮傳動鏈的總效率 ，計算快速空購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 17 載起動時折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的最大加速轉(zhuǎn)矩： m a 60 e q ma （ 6 式中 對應(yīng)空載最快移動速度的步進電動機最高轉(zhuǎn)速，單位為 r/ 步進電動機由靜止到加速至位為 s. 其中： （ 6 式中 空載最快移動速度，任務(wù)書指定為 3000mm/ 步進電動機步距角，預(yù)選電動機為 脈沖當(dāng)量，本設(shè)計 0 . 0 0 5 / 脈 沖。 將上式各值代入式（ 61,算得 1 2 5 0 / m i 設(shè)步進電動機由靜止到加速至傳動鏈總效率 。則由式（ 61求的： 4m a . 8 0 1 2 5 0 1 0 1 0 . 3 26 0 0 . 4 0 . 7 m N m 由式（ 41可知，移動部件運動時折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩為： 2 式中 導(dǎo)軌的摩擦因數(shù)，滾動導(dǎo)軌取 垂直方向的切削力，空載時取 0； 傳動鏈總效率。取 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 18 則由式（ 61，得： 0 . 0 0 5 2 7 3 1 0 0 0 0 . 0 0 5 0 . 0 0 4 m N m 252 0 . 7 12最后由式（ 61,求得快速空載起動時電動機轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩： 1 m a x 0 . 3 2 4e q a T N m 2） 最大工作負(fù)載狀態(tài)下電動機轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩241可知，2部分是折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的最大工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩 部分是移動部件運動是折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩有一部分是滾珠絲杠預(yù)緊后折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的附加摩擦轉(zhuǎn)矩0T。0以忽略不計。則有： 2eq t T其中，41計算。已知沿著絲杠軸線方向的最大進給載荷 5176則有： 5 1 7 6 0 . 0 0 5 2 . 8 22 2 0 . 7 2 5 / 1 2 m N 再由式（ 41計算垂直方向承受最大工作負(fù)載（ 273 情況下，移動部件運動時折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩： 0 . 0 0 5 2 7 3 1 0 0 0 0 . 0 0 5 0 . 0 0 42 2 0 . 7 2 5 / 1 2 最后由式（ 61，求的最大工作負(fù)載狀態(tài)下電動機轉(zhuǎn)購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 19 軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為： 2 2 . 8 2 4e q t T N m 經(jīng)過上述計算后，得 到加在步進電動機轉(zhuǎn)軸上的最大等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩應(yīng)為： 12m a x , 2 . 8 2 4e q e q e T N m （ 3） 步進電動機最大靜轉(zhuǎn)矩的選定 考慮到步進電動機的驅(qū)動電源受電網(wǎng)電壓影響較大，當(dāng)輸入電壓降低時，其輸出轉(zhuǎn)矩下降，可能造成丟步，甚至 堵 轉(zhuǎn) 。因此，根據(jù)要考慮安全系數(shù)。取安全系數(shù)K=4，則步進電動機的最大靜轉(zhuǎn)矩應(yīng)滿足： m a x 4 4 2 . 8 2 4 1 1 . 2 9 6j e N m N m 上述初選的步進電動機型號為 90表 4查得該型號電動機的最大靜轉(zhuǎn)矩m a x 6 m。顯然 ，不滿足要求。 （ 4）重選步進電動機 選步進電動機型號為 110兩相混合式，由常州寶馬集團公司生產(chǎn)，二相八拍驅(qū)動時步距角為，從表 4查得該型號電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量 215mJ kg 。 則加在步進電動機轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量為： 2212 / 1 7 . 8e q m Z Z W J J J J i k g c m 快速空載起動時折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的最大加速轉(zhuǎn)矩： 4m a 7 . 8 1 2 5 0 1 0 1 0 . 8 36 0 0 . 4 0 . 7 m N m 折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩仍為： 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 20 0 4 m 則快速空載起動時電動機轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩： 1 m a x 0 . 8 3 4e q a T N m 最大工作負(fù)載狀態(tài)下電動機轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩仍為： 2 2 . 8 2 4 m得到加在步進電動機轉(zhuǎn)軸上的最大等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩應(yīng)為： 2 2 . 8 2 4 m仍取安全系數(shù) K=4，則步進電動機的最大靜轉(zhuǎn)矩應(yīng)滿足： m a x 4 4 2 . 8 2 4 1 1 . 2 9 6j e N m N m 上述選定的步進電動機型號為 110表 4查得該型號電動機的最大靜轉(zhuǎn)矩m a x 20 m。顯然，滿足要求。 （ 5）步進電動機的性能校核 1） 最快工進速度時電動機輸出轉(zhuǎn)矩校核 任務(wù)書給定工作 臺 最 快 工 進 速 度m a x 4 0 0 / m i ， 脈 沖 當(dāng) 量0 . 0 0 5 / 脈 沖，由式 m a xm a 3336 0 6 0 0 . 0 0 5 z H z ， 從110中可以查得，在此頻率下，電動機的輸出轉(zhuǎn)矩m a x 15 m，大于最大工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩2 2 . 8 2 4 m，滿足要求。 2）最快空載移動時電動機輸出轉(zhuǎn)矩校核 任務(wù)書給定工作 最 快 空 載 移 動 速 度m a x 3 0 0 0 / m i ， 由 式m a xm a x 3000 100006 0 6 0 0 . 0 0 5f H z H z ， 從表 4查得，在此頻率下，電動 機的輸出轉(zhuǎn)矩m T N m，大于快速空載起動式的負(fù)購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 21 載轉(zhuǎn)矩1 0 4 m，滿足要求。 3） 最快空載移動時的電動機運行頻率校核 與最快空載移 動 速 度m a x 3 0 0 0 / m i 對 應(yīng) 的 電 動 機 運 行 頻 率 為m a x 10000f H z，查表 4可知 110動機的空載運行頻率可達(dá) 20000見滿足要求。 4）起動頻率的計算 已知電動機轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量21 7 kg ，電動機 轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量 215mJ kg ，電動機轉(zhuǎn)軸不帶負(fù)荷負(fù)載時的空載起動頻率（查表 4），則由式1/可以求出步進克服慣性負(fù)載的起動頻率： 12171/q 上式說明，要想保證步進電動機起動時不失步，任何時侯的起動頻率都必須小于 1217 綜上所述，本設(shè)計工作臺的 X 向進給步進電動機選用110 求。 四、 繪制進給傳動機構(gòu)的裝配圖 在完成滾珠絲杠螺母副，減速箱和步進電動機的計算、選型后，就可以繪制進給傳動機構(gòu)的轉(zhuǎn)配圖 了。在繪制裝配圖式，需要考慮以下問題： 定絲兩端軸承的型號，軸承的結(jié)構(gòu)，以及軸承的預(yù)緊和調(diào)試方式。 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 22 接和調(diào)整方法。 護、潤滑以及安全機構(gòu)等問題。 注意裝配的工藝性、考慮裝配的順序，保證安裝，調(diào)試和拆卸的方便。 進給傳動機構(gòu)的裝配圖，見附圖 3。 五、 控制系統(tǒng)的設(shè)計 （ 1）控制系統(tǒng)的原理框圖 用 8031 擴展了一片 片 2764 用作程序存儲器，存放系統(tǒng)底層程序；擴展 了一片 片 6264 用作數(shù)據(jù)存儲器，存放用戶程序；鍵盤與 示采用 8155 來管理；輸入輸出接口的擴展選用了并行接口 8255 芯片。 （ 2）簡介 1） 8031： 包含一個 8 位 128 字節(jié)的 個 16 位的定時器，四個 8 位并行口，一個全雙功能串行口，可擴展的外部程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器的容量含 64K 字節(jié)，具有 5 個中斷源并配有兩個優(yōu)先級，還有 21個特殊功能寄存器。他 是一個有 40根引腳的雙列直插式器件。 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 23 控制系統(tǒng)原理框圖 壓為 +5V； 電平。 8 位雙向 I/既是數(shù)據(jù)線，又是低 8 位地址線，分時使用。 ： 8 位雙向 I/供用戶使用的接口。 ： 8 位雙向 I/系統(tǒng)外部存儲器擴展時，作高 8位地址線使用，系統(tǒng)擴展時，也可供用戶使用。 8 位雙向 I/一個雙功能口；第一個功能和 樣可以作為通用 I/O 口，工作于第二功能時，各端口定義如下： 串行輸入 ； 串行輸出； 外部中斷輸入； 外部中斷輸入； 定時器 O 外輸入端； 定時器 1 外輸入端； 寫信號； 讀信號； 復(fù)位電路 芯片 2764 6264 鍵盤顯示 8155 口芯片8255 限位開關(guān) 隔離放大 X 向步進電動機 操作面板開關(guān) 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 24 問外部存儲器時，用于鎖定地址低 8 位字節(jié)的地址鎖存允許輸出。 供一個定時信號，在與外部存儲器存取數(shù)據(jù)時，把 程序存儲器允許輸出，是外部程序存儲器的讀選信號。 高電平時 ， 行程序內(nèi)部程序存儲器的指令。 低電平時 行外部程序存儲器指令。使用 8031 單片機 須接地。 振蕩器的反相放大器輸入，使用外部時必須接地； 振蕩器的反相放大器輸出，使用外部振蕩器時，接受外部震蕩信號； 復(fù)位控制，在震蕩運行時，使 腳至少保持 ；兩個機器周期為高電平時，可實現(xiàn)復(fù)位操作。 腳是掉電電路輸入口。 2） 2764：程序存儲器 容量為 80 地址輸入線，共 13根； 數(shù)據(jù)輸出線，共 8 根； 片選線，低電平有效； 數(shù)據(jù)輸出選通線，低電平有效； 編程脈沖輸入線； 編程電源； 進行片內(nèi)存儲單元的選擇，先把 位地址對應(yīng)連接，剩下的高位地址 2 口的 樣 2764芯片內(nèi)存儲單元的選擇問題就解決了。 購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 25 3） 6234：數(shù)據(jù)存儲器，容量為 8K 字節(jié) 地址輸入線，共 13根； 態(tài)雙向數(shù)據(jù)線，共 8 根 ； 1 2片選信號端，選通時 1低電平， 2高電平； 選通信號輸入線，低電平有效； 寫選通信號輸入線，低電平有效； +5V 電源； 地電平； 2 高電平有效，可用于掉電保護； 4） 74址鎖存器單片機規(guī)定 位地址線。同時又要作為數(shù)據(jù)線，所以 位地址和數(shù)據(jù)通道。為了把地址信息分離出來保存，提供外接存儲器的低 8 位地址信息， 片選端，選通端 G 與 8031 單片機的地址鎖存信號 接， 當(dāng)選通端 G=1 時， 74輸出端與輸入端相通，當(dāng) G 端從高電平返回低電平時，輸入信息就被鎖存入 5) 74碼器即對三個輸入信號進行譯碼，得到 8 個輸出狀態(tài)； G、 使能端或譯碼允許端，當(dāng) 1 時， 0時，該譯碼器可以譯碼， 譯碼選擇端，即譯碼信號輸入。0電平有效。輸入端占用 8031 單片機的 余 13 根地址線用作數(shù)據(jù)存儲器的內(nèi)地址線。 74子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 26 選控制，因此一個 74 8 根輸出端可以連接 8 個 8K 字節(jié)地址空間。 6) 8255：是可編程通用并行接口芯片，具有 40個引腳，雙列直插封裝，由 +5個口線共 24 根，與外設(shè)相連，而 8 位的數(shù)據(jù)線 7與 雙向三態(tài)，在內(nèi)部經(jīng)數(shù)據(jù)總線緩沖電路后和各組控制寄存器及個端口數(shù)據(jù)寄存器連接。 片選信號，由地址譯碼器產(chǎn)生，低電平有效。地址信號 255 內(nèi)部譯碼生成四個口地址分別對應(yīng) A、 B、 C 三個獨立的數(shù)據(jù)端口及一個公共控制端口。兩個低電平有效的信號 定了 0時，由 入 電平有效。復(fù)位后，控制存儲器的內(nèi)容被撤除， A、 B、 C 三個端口全置成輸入方式且鎖存器也全清零。 方式選擇開關(guān)通過接口芯片 8255 與 8031 單片機連接，選擇開關(guān)動片接地，選擇開關(guān)的固定片接到并行 設(shè)置成輸入方式 個接口 經(jīng)上拉電阻接 +5V，故為高電平。若某個接口被選中，則被選中的接口經(jīng)動片接地變?yōu)榈碗娖健?（ 3）應(yīng)用 1) 方式選擇開關(guān) 方式選擇開關(guān)是一單刀 6 擲的波段開關(guān)，提供選擇的方式有編輯、空運行、自動、手動、通信和單段，總共 6 種功能。 方式選擇開關(guān)通過接口芯片 8255 與 8031 單片機連接，如圖 3購買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 27 所示 選擇開關(guān)的動定片接到并行 ，將 6 個接口經(jīng)上位電阻接 +5V，故為高電平。若控制面板方式選擇開關(guān)控制電路 某 個接口被選中 ，則被選中 的接 口 經(jīng)動片接地，變?yōu)榈碗娖健?2） 鍵盤接口設(shè)計 鍵盤和顯示器是數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)常用的人機對話的外圍設(shè)備，鍵盤可以完成程序數(shù)據(jù)的輸入，顯示器顯示計算機運行時的狀態(tài)數(shù)據(jù)。 鍵盤和顯示器