買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 自 動(dòng) 涂 膠 機(jī) 學(xué) 院： 專業(yè)班級(jí)： 設(shè) 計(jì) 者： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 目 錄 第一章 緒論 1 第二章 自動(dòng)涂膠機(jī)的總體 結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 2 一 設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容 2 二 設(shè)計(jì)要求 2 三 自動(dòng)涂膠機(jī)總體方案的擬定 2 四 自動(dòng)涂膠機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 3 第三章 自動(dòng)涂膠機(jī)機(jī)械部分設(shè)計(jì) 5 一 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5 二 傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 5 （一）電機(jī)和連軸器的選取 6 （二）滾珠絲杠 及絲杠螺母 的選取 8 （三） 滾動(dòng)導(dǎo)軌的選取 10 （四） 步進(jìn)電機(jī)的選擇與校核 11 （五） 涂膠彎臂的螺栓強(qiáng)度校核 13 （六） 涂膠夾具的設(shè)計(jì) 13 （七） 變速齒輪的設(shè)計(jì) 14 第四章 硬件及接口電路的設(shè)計(jì) 16 一 概述 16 二 主要芯片的說明及接口簡(jiǎn)圖 16 1 8031引角說明 16 2 程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 18 3 I/ 19 4 8255 20 5 8279芯片的接口引線 22 三 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 26 （一）概論 26 （二）驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)及說明 25 1 驅(qū)動(dòng)電路原理 27 2 驅(qū)動(dòng)電路源部分 27 四 控制面板 29 第五章、自動(dòng)涂膠機(jī)執(zhí)行程序設(shè)計(jì) 31 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 （一）涂膠軌跡的確定 31 （二）涂膠的程序框圖 31 第六章 結(jié)論 32 第七章 設(shè)計(jì)體會(huì) 33 致 謝 34 參考文獻(xiàn) 35 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 第一章 緒 論 近年來，伴隨著生產(chǎn)和技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化有了很大的發(fā)展 ,自動(dòng)涂膠機(jī)在我國(guó)機(jī)械設(shè)備的裝配與維修中得到了廣泛的應(yīng)用，不僅提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，同時(shí)也節(jié)省了能源和材料。尤其是汽車行業(yè)，對(duì)汽車零部件的結(jié)合面有一定的密封性要求 ,其結(jié)合面都需要涂膠，涂膠的精度對(duì)汽車的性能至關(guān)重要，自然對(duì)自動(dòng)涂膠機(jī)提出了更高的要求。以往涂膠都是依靠工人的手工來完成，涂膠的效率極低，而且很難保證涂膠的均勻性和膠體的厚度。自動(dòng)涂膠機(jī)既能保證涂膠的 均勻性又能有效的節(jié)省材料，大大提高了工作效率和工作質(zhì)量，減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。因此針對(duì)不同的工作需要 ,自動(dòng)涂膠機(jī)可以采用框架式機(jī)器人或多自由度機(jī)器人來實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)合面進(jìn)行涂膠，同時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用也意味著每天給國(guó)家企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。 本次設(shè)計(jì)的目標(biāo)是為第一汽車集團(tuán)設(shè)計(jì)一臺(tái)自動(dòng)涂膠的設(shè)備（軸承座與減速器間的密封圈）使它能在實(shí)現(xiàn)日常工作目的的基礎(chǔ)上，盡量使機(jī)械結(jié)構(gòu)合理的簡(jiǎn)化，降低成本，增加其實(shí)用性和性價(jià)比。此機(jī)構(gòu)采用框架式機(jī)械手操作機(jī)，由步進(jìn)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)裝置 ,X,Y 軸聯(lián)動(dòng)可合成各種平面的各種曲線 ,聯(lián)動(dòng) 并可合成空間曲線或直線(但必須考慮膠的流動(dòng) )。 ,保證系統(tǒng)可靠性及涂膠精度的前提下降低造價(jià) ,提高性能 /價(jià)格比。 本次設(shè)計(jì)的自動(dòng)涂膠機(jī)硬件控制采用的是 片機(jī)進(jìn)行三坐標(biāo)聯(lián)動(dòng)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制，通過匯編語(yǔ)言編程來實(shí)現(xiàn)涂膠機(jī)的 X 向、 Y 向、 Z 向運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)量，來控制涂膠的速度和均勻性。 隨著數(shù)控技術(shù)、機(jī)電行業(yè)的不斷發(fā)展及對(duì)機(jī)器性能的高要求，自動(dòng)涂膠機(jī)一定會(huì)有著更廣泛的應(yīng)用前景。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 第二章 自動(dòng)涂膠機(jī)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 一、 設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容 設(shè)計(jì)一臺(tái)自動(dòng)涂膠機(jī)，對(duì)汽車密封圈進(jìn)行自動(dòng)涂膠，利用步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行驅(qū) 動(dòng)控制，保證涂膠的范圍、速度和均勻性。 1、機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和各種標(biāo)準(zhǔn)件的選取。 2、自動(dòng)涂膠機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 3、硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)就是用單片機(jī)及驅(qū)動(dòng)電路來控制 4、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)就是控制程序設(shè)計(jì)，利用 用匯編語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。 二、設(shè)計(jì)要求 機(jī)械部分要考慮整體布局，工作行程要能滿足要求，傳動(dòng)裝置要平穩(wěn)且準(zhǔn)確，還要兼顧速度，另外需考慮經(jīng)濟(jì)性，該設(shè)備要求成本低，盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件，減少額外的工作量。設(shè)備的使用壽命不低于 15年 ，每年工作 330天，每天工作 12小時(shí)，載荷持續(xù)率為 90%，需要批量生產(chǎn)。 電路部分主要是芯片的選取和電路的擴(kuò)展連接，及三個(gè)電機(jī)控制電路的設(shè)計(jì)。由于涂膠屬于輕載荷工作。對(duì)電機(jī)功率要求不是太高，所以采用步進(jìn)電機(jī)。設(shè)計(jì)電路控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和方向 以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 執(zhí)行程序要考慮到不同拐點(diǎn)處涂膠量問題，可通過改變 X、 Y 向運(yùn)動(dòng)速度調(diào)節(jié)也可單一 保證涂膠均勻，此次設(shè)計(jì)采用后者方式，原因是一個(gè)電機(jī)工作方式比較好控制。 三、自動(dòng)涂膠機(jī)總體方案的擬定 結(jié)構(gòu)的詳細(xì)說明：由于涂膠過程中存在拐點(diǎn)涂膠量的控制，本 設(shè)計(jì)采用了在 運(yùn)動(dòng)速度不改變的前提下，調(diào)整 向運(yùn)動(dòng)的形式不盡相 同，所以共用了三個(gè)電機(jī)，通過程序控制分別做相應(yīng)運(yùn)動(dòng)，來保證涂膠的厚度和均勻 性。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 方案框圖機(jī)械部分電路部分涂膠軌跡涂膠的量Z 向是用來控制出膠的量的，且要求傳動(dòng)平穩(wěn)，故選用絲杠螺母工作，絲杠螺母有自鎖能力，可保證涂膠的厚度和均勻性。 通過改變 Z 向絲杠螺母的轉(zhuǎn)速，以保證 達(dá)到涂膠的要求。 由于 X， Y 向運(yùn)動(dòng)要求平穩(wěn)、準(zhǔn)確，所以采用了滾珠絲杠傳動(dòng)， 滾珠絲杠傳動(dòng)效率高、剛度好、傳動(dòng)精度高且使用壽命長(zhǎng)。 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)承載大，且需要平穩(wěn)，所以 X 、 Y 向采用滾動(dòng)導(dǎo)軌，滾動(dòng)導(dǎo)軌承載較大，且導(dǎo)向準(zhǔn)確。為了滿足傳動(dòng)比和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化的要求，采用齒輪系統(tǒng)進(jìn)行變速，齒輪的結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、壽命長(zhǎng)且傳動(dòng)比穩(wěn)定。 四、 自動(dòng)涂膠機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 1、每一工件涂膠時(shí)間： 15、膠型：東泰嚴(yán)氧平面密封膠 51s 3、步進(jìn)電機(jī)型號(hào)： 0 取 55、步進(jìn)電機(jī)相數(shù)： 3相 5、步進(jìn)電機(jī)拍數(shù)： 6拍 6、步進(jìn)電機(jī)步距角： x=3 y=3 z=、步進(jìn)電機(jī)電壓： 用 、步進(jìn)電機(jī)電流： 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 、步進(jìn)電機(jī)最大靜轉(zhuǎn)距： 向 電機(jī) 持轉(zhuǎn)距： 0、步進(jìn)電機(jī)空載起動(dòng)頻率： 800 3100行頻率： 8006001、步進(jìn)電機(jī)的重量： 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 第三章 自動(dòng)涂膠機(jī)機(jī)械部分設(shè)計(jì) 一、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 考慮到整個(gè)機(jī)構(gòu)的平衡性，故將承載夾持部分的彎臂方向與 Y 向電機(jī)在一條線上。 因?yàn)槟z棒的夾持嚴(yán)格要求對(duì)心，故選用了 體結(jié)構(gòu)如下圖： 涂膠機(jī)裝置傳遞要求精度很高，為了使涂膠 機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，齒輪間隙的調(diào)整采用偏心軸套進(jìn)行消隙，滾珠絲杠增加了緊定螺釘，消除了軸向間隙，同時(shí)與鍵配合下也消除了周向間隙。具體結(jié)構(gòu)框架如下圖： 二、 傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 （一）、電機(jī)和連軸器的選取 1、 Z 向電機(jī)的選取： 電機(jī)的選取原則是滿足精度要求即步距角，滿足輸出功率要求即轉(zhuǎn)矩問題。 步距角： 60 其中： 脈沖當(dāng)量 =I=中 電機(jī)的型號(hào) 55 電機(jī)的參數(shù)如下： 相數(shù) 步距角 電壓 相電流 最大靜轉(zhuǎn)矩 最高空載啟動(dòng)頻率 3 27 3 1800 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 質(zhì)量 外徑 長(zhǎng)度 軸徑 105 55 70 6 因?yàn)槊芊馊Φ拿芊庑?要求很高，每次出膠的量不是很多，所以擠膠力不是很大，故選用步距角為 ，扭矩偏小點(diǎn)的便可以滿足要求，經(jīng)過計(jì)算，擠膠的力度一般在 1N 25用保持轉(zhuǎn)距為 m 的 55可以滿足扭矩要求，所以選擇 55能滿足設(shè)計(jì)的要求。 由于 6為了使其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且拆裝方便，故采用過盈配合套筒連軸器，采用高壓油膨脹的方式使 V 型套筒發(fā)生軸向竄動(dòng)使兩軸連接在一起，具體結(jié)構(gòu)如圖所示： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 連軸器2、 X 向電機(jī)的選?。?中拖板和上拖版加上涂膠裝置總重量 =58 精度等級(jí) 取 （ 2） 額定動(dòng)載荷計(jì)算值（ 3 410 n/Nn m L 44343 額定壽命 平均轉(zhuǎn)速 （ 3） 根據(jù) 選擇滾珠絲杠副，假設(shè)選用 按滾珠絲杠副的額定動(dòng)載荷 a的原則，故選以下型號(hào)規(guī)格： 2005 2004 后選用 2005 2005 公稱直徑 0程 P=5旋角 =4滾珠直徑 道半徑 R=文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 偏心距 e=)=杠內(nèi)徑 0+2 4）穩(wěn)定性驗(yàn)算 1、臨界載荷 =1010 安全系數(shù) S=mS,絲杠是安全的，不會(huì)失穩(wěn)。 2、臨界轉(zhuǎn)速 910 fc= r/所以絲杠不會(huì)共振。 3、此外 絲滾珠絲杠 還受 0 200=40000= 符合設(shè)計(jì)要求 （五）、涂膠彎臂的螺栓強(qiáng)度校核： 先分析剪切力，由于 4個(gè)螺栓是對(duì)稱分布的，故剪切力可以認(rèn)為均分。 F = 64/ M P 22 d=12完全可以符合要求。 彎臂受到扭轉(zhuǎn)力的作用，其 扭矩為： （ 1）、 截面形心： 008.02）、計(jì)算截面慣性矩： 533 12/ （ 3）、在截面的上下邊緣，分別作用有最大拉應(yīng)力和最大壓應(yīng)力 ： M /a x, a x, 取 =75 d=12全可以滿足設(shè)計(jì)要求。 （六）、涂膠夾具的設(shè)計(jì) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 涂膠的中心線在每次裝夾時(shí)要求高度對(duì)心，這樣才可以避免因裝卸膠棒時(shí)造成涂膠機(jī)起始位置的偏差，在本次設(shè)計(jì)中，采用了雙滑塊開口 特點(diǎn)是高度定心，夾持方便，拆裝容易，制造方便，具體結(jié)構(gòu)如下圖所示： （七）、變速齒輪的設(shè)計(jì) 自動(dòng)涂膠機(jī)要 求傳動(dòng)效率高且傳動(dòng)比穩(wěn)定，以保證涂膠的均勻性和穩(wěn)定性。 齒輪傳動(dòng)具備這些特點(diǎn)且結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、壽命長(zhǎng)故選用齒輪傳動(dòng)進(jìn)行變速。 1、傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 自動(dòng)涂膠機(jī)采用一級(jí)傳動(dòng)齒輪變速，可增大傳動(dòng)的扭矩和平穩(wěn)性 傳動(dòng)比為 i=720/200=力角 =18 小齒輪： 8 大齒輪： 5 齒數(shù)互為質(zhì)數(shù) 由于小齒輪作懸臂布置故： d=齒輪的齒寬 b= 24=14.4 數(shù)： mt=取 m=高： h=m=、幾何尺寸的計(jì)算 (1)計(jì)算大、小齒輪分度圓直徑： 1 m=18 7文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 m=65 2)計(jì)算中心距 a=（ d1+(3)計(jì)算齒輪寬度 b= 27=整后取 6 1文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 第四章 硬件及接口電路的設(shè)計(jì) 一、概述 本次設(shè)計(jì)的自動(dòng)涂膠機(jī)采用 典型產(chǎn)品 8031 進(jìn)行控制，因?yàn)槠潴w積小、功能強(qiáng)和價(jià) 格低廉的優(yōu)點(diǎn)，廣泛地應(yīng)用于自動(dòng)化領(lǐng)域。由于 8031 是沒有 單片機(jī)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器也只有 128K 字節(jié)，因此它必須外接 序存儲(chǔ)器，才能構(gòu)成最小系統(tǒng)。 8031 的外部程序存儲(chǔ)器主要存放處理程序，也能存放處理程序所必需的常數(shù)?；镜臄U(kuò)展包括：擴(kuò)展片外程序存儲(chǔ)器 /擴(kuò)展片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 /擴(kuò)展并行 I/用 74存器 、 74碼器的輸出作為片選信號(hào)。本系統(tǒng)擴(kuò)展了一片 8255 可編程接口芯片和一片 8279 芯片。 二、主要芯片的說明及接口簡(jiǎn)圖 1、 8031 引角說明 ： 8031 是無 的單片機(jī)，它必須外接 序存儲(chǔ)器。 8031 的外部存儲(chǔ)器主要存放處理程序，也能存放處理程序所需的常數(shù)。 8031 最多可外擴(kuò) 64K 程序存儲(chǔ)器， 64K 程序存儲(chǔ)器中有 5 個(gè)單元具有特殊用途，分別對(duì)應(yīng) 5 種中斷源的中斷服務(wù)入口地址。 8031 有一個(gè)可編程的、全雙工的串行接口。串行口可以通過指令設(shè)置成四種不同的工作方式的一種，但主要 （ 1）、電源引腳 常運(yùn)行和掉電工作時(shí)的電源電壓。 源接地端。 （ 2）、 I/O 總線 ： 是一個(gè) 8 位雙向 I/O 口，每位能驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) 。 在寫入 1 后浮空，這時(shí)可用作高阻輸入。 也是訪問外部程序和數(shù)據(jù)存貯器的多路低位地址和數(shù)據(jù)總線。這時(shí)它在輸出 1時(shí)具有強(qiáng)的內(nèi)部提升。 ： 是一個(gè)具有內(nèi)部提升的 8 位雙向 I/O 口。 在寫入 1 后由內(nèi)部提升置為高電平，這時(shí)它可用作輸入。作為輸入，從外部拉為低電平的 將放出電流，因?yàn)樗袃?nèi)部提升電阻。 ： 是一個(gè)具有內(nèi)部提升的 8 位雙向 I/O 口。 在寫入 1 后由內(nèi)部提升電買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 阻置為高電平，這時(shí)它可用作輸入。作為輸入，從外部拉為低電平的 將放出電流，因?yàn)樗袃?nèi)部提升電阻。 在從 外部程序存貯器取指和使用 16 位地址（ 問外部數(shù)據(jù)存貯器是 時(shí)在輸出 1時(shí)它使用強(qiáng)的內(nèi)部提升。在使用 8位地址（ 問外部數(shù)據(jù)存貯器時(shí) 輸出特殊功能寄存器 內(nèi)容。 ： 是一個(gè)具有內(nèi)部提升的 8 位雙向 I/O 口。 在寫入 1 后由內(nèi)部提升電阻置為高電平，這時(shí)它可用作輸入。作為輸入，從外部拉為低電平的 將放出電流，因?yàn)樗袃?nèi)部提升電阻。 （ 3）、控制總線 位輸入信號(hào)。振蕩器運(yùn)行時(shí)該腳為高兩個(gè)機(jī)器周期將復(fù)位本器件。內(nèi)部有一 個(gè)擴(kuò)散電阻接 許只使用一個(gè)接到 外部電容實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位。 問外部存貯器時(shí)用于鎖存低位字節(jié)地址的地址鎖存允許脈沖。 在一般情況下， 入為振蕩器頻率的 1/6，可用作外部定時(shí)或時(shí)鐘。然而必須注意在每次訪問外部數(shù)據(jù)存貯器時(shí)少一個(gè) 沖。 部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)，是外部程序存貯器的讀選通。 問內(nèi)部程序存儲(chǔ)控制信號(hào)。 須接地從允許從外部程序存貯器 0000到 指。如 除非程序計(jì)數(shù)器地址大于 0件總是從內(nèi)部程序存貯器取指。 （ 4）、時(shí)鐘 部振蕩器外接晶體引腳 1。 部振蕩器外接晶體引腳 2。 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 外部時(shí)鐘 S - 5 1 O S 器 件 外 部 時(shí) 鐘 連 接 圖片機(jī)為 40 腳雙列直線式結(jié)構(gòu)，其引腳排列如下： A L 2X T A L 1V s T / V P . 0 / R X . 1 / T X . 2 / I N T 0P 3 . 3 / I N T 1P 3 . 4 / T 0P 3 . 5 / T 1P 3 . 6 / W . 7 / R 3 180518751M C S - 5 1 單 片 機(jī) 的 引 腳 圖2、程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展 在 片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展，對(duì)于 單片機(jī)是不可缺少的工作。片外程序存儲(chǔ)器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的操作使用不同指令和控制信號(hào) ，故允許二者的地址重復(fù)，片外可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器與程序存儲(chǔ)器分別為 64K 字節(jié)。由于片外程序存儲(chǔ)器與片內(nèi)程序存儲(chǔ)器采用相同的操作指令，所以片內(nèi)、片外程序存儲(chǔ)器的選擇靠硬件結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。當(dāng) 時(shí)，不論片內(nèi)有無程序存儲(chǔ)器，片外存儲(chǔ)器的地址可從 0000H 開始設(shè)置（最大可到 64K 字節(jié)，由外擴(kuò)芯片容量決定）；但當(dāng) 時(shí)，前 4K 字節(jié)地址 0000片內(nèi)程序存儲(chǔ)器所有，片外擴(kuò)展的程序存儲(chǔ)器的地址只能從 1000H 開始設(shè)置（最大可到 60K 字節(jié)，由外擴(kuò)芯片容量決定）。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 （ 1） 程序存儲(chǔ)器有單獨(dú)的地 址編號(hào)（ 0000使用單獨(dú)的控制信號(hào)（ 制）和指令（ 表指令）。 （ 2） 程序存儲(chǔ)器與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器共用地址總線與數(shù)據(jù)總線。 （ 3） 采用線選法而不用地址片選譯碼。 3、 I/O 口的擴(kuò)展 “接口”是微處理器 外界的連接部件（電路），是 外界進(jìn)行信息交換的中轉(zhuǎn)站?！敖涌诩夹g(shù)”是研究 何與外部世界進(jìn)行最佳耦合與匹配，以實(shí)現(xiàn)雙方高效，可靠地交換信息的一門技術(shù)，它是軟硬件結(jié)合的體現(xiàn)，是微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用的關(guān)鍵。 按 外界交換信息的要求，一般來講，接口部件應(yīng)具有如下功能特點(diǎn)： （ 1）、 數(shù)據(jù)緩沖功能 接口中一般都設(shè)置數(shù)據(jù)寄存器或鎖存器，以解決高速 低速外設(shè)之間的矛盾，避免丟失數(shù)據(jù)。另外，這些鎖存器常常有驅(qū)動(dòng)作用。 （ 2）、設(shè)備選擇功能 微機(jī)系統(tǒng)中通常都有多臺(tái)外設(shè)，而 同一時(shí)間里只能與一臺(tái)外設(shè)交換信息，這就要借助接口的地址譯碼器對(duì)外設(shè)進(jìn)行尋址。高位地址用于芯片選擇，低位地址用于選擇接口芯片內(nèi)部寄存器或鎖存器，以選定需要與 換信息的外設(shè)。 （ 3）、信號(hào)轉(zhuǎn)換功能 由于外設(shè)所能提供和所需要的各種信號(hào)常常與微機(jī)總線信號(hào)不兼容，因此信號(hào)變換就不可避免，它是接口設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要方面。通 常遇到的信號(hào)變換包括：信號(hào)電平轉(zhuǎn)換、模 /數(shù)和數(shù) /模轉(zhuǎn)換、串 /并和并 /串轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)寬度變換及信號(hào)的邏輯關(guān)系和時(shí)序上的配合所要求的變換等。 （ 4）、接受、解釋并執(zhí)行 令的功能 往外設(shè)的各種命令都是以代碼的形式先發(fā)到接口電路，再有接口電路解釋后，形成一系列控制信號(hào)送往外設(shè)的。為了實(shí)現(xiàn) 外設(shè)之間的聯(lián)絡(luò)，接口電路還必須提供寄存器的“空”或“滿”，外設(shè)的“忙”或“閑”等狀態(tài)信號(hào)。 （ 5）、中斷管理功能 當(dāng)外設(shè)需要及時(shí)得到 服務(wù)，例如，在出現(xiàn)故障而要求 行刻不容緩的處理時(shí)，就應(yīng)在接口中設(shè)置中 斷控制邏輯，由它完成向 出中斷請(qǐng)求，進(jìn)行中斷優(yōu)先級(jí)排隊(duì)，接收中斷響應(yīng)信號(hào)以及向 供中斷向量等有關(guān)中斷事物工作。這樣，除了能使 時(shí)處理緊急情況外，還能使快速 慢速外設(shè)并行工作，從而大大提高 效率。 （ 6）、可編程功能 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 為使接口具有較強(qiáng)的通用性、靈活性和可擴(kuò)充性，現(xiàn)在的接口芯片多數(shù)都是可編程的，這樣在不改變硬件的條件下，只改變驅(qū)動(dòng)程序就可改變接口的工作方式和功能，以適應(yīng)不同的用途。 需要說明的是：上述功能并非每個(gè)接口芯片都同時(shí)具備，對(duì)不同配置和不同用途的微機(jī)系統(tǒng)，其接口芯片的功能及實(shí) 現(xiàn)方式有所不同，接口電路的復(fù)雜程度相差甚遠(yuǎn)。 1共有四個(gè)八位并行口，即 于 8031來說，由于無片內(nèi) 須在外部擴(kuò)展 時(shí)，需要使用 作為地址總線輸出口及數(shù)據(jù)總線口使用。因此，對(duì)于 8031，只有 及 的一部分可提供給用戶作為 I/O 口使用，這對(duì)于系統(tǒng)是不夠的，需要進(jìn)行 I/ 可編程 I/可編程 I/O 接口芯片電路復(fù)雜，功能較多，可滿足各種應(yīng)用要求。255031。 4、 8255A 的外部引線與內(nèi)部結(jié)構(gòu) （如圖） 5 58 2 5 5 的 引 腳 配 置 圖8255A 是一個(gè)單 +5V 電源供電， 40 個(gè)引腳的雙列直插式組件其外部引線如圖所示：作為接口電路的 8055A 具有面向主機(jī)系統(tǒng)總線和面向外設(shè)兩個(gè)方面的連接能力。它的引腳正是為了滿足這種連接要求而設(shè)置的。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 數(shù)據(jù)總線緩沖器讀/寫控制邏輯）部邏輯外設(shè)接口I/1）面向系統(tǒng)總線的信號(hào)線有： 向數(shù)據(jù)總線。 過它向 8255A 發(fā)送命令、數(shù)據(jù)； 8255A 通過它向據(jù)。 片 信號(hào)線，該信號(hào)低電平有效，有系統(tǒng)地址總線經(jīng) I/O 地址譯碼器產(chǎn)生。 能對(duì) 8255A 進(jìn)行讀寫操作。當(dāng) 高電平時(shí)，切斷 片內(nèi)部端口地址信號(hào)線，與系統(tǒng)地址總線低位相連。該信號(hào)用來尋址 8255位地址，可形成片內(nèi)四個(gè)端口地址。 信號(hào)線，該信號(hào)低電平有效。 過執(zhí)行 令，發(fā)讀信號(hào)將數(shù)據(jù)或狀態(tài)信號(hào)從 8255 信號(hào)線，該信號(hào)低電平有效。 寫信號(hào)，將命令代碼或數(shù)據(jù)寫入 8255A。 位信號(hào)線，該信號(hào)高電平有效。它清除控制寄存器并將 8255A 的 A、 B、 出寄存器和狀態(tài)寄存器被復(fù)位，并且屏蔽中斷請(qǐng)求； 24條面向外設(shè)的信號(hào)線呈現(xiàn)高阻懸浮狀態(tài)。這種勢(shì)態(tài)，一直維持，直到用方式命令才能改變，使其進(jìn)入用戶所需的工作方式。 面向 I/ 口 ，與外部連接。 口 口 ， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 作0 0 0 1 00 1 0 1 01 0 0 1 00 0 1 0 00 1 1 0 01 0 1 0 01 1 1 0 0* * * * 11 1 0 1 0* * 1 1 0讀端口 5 5 A 的 數(shù) 據(jù) 總 線 處 于 三態(tài)非法狀態(tài)D B - D B 7 處 于 三 態(tài)8 2 5 5 A 的 端 口 操 作 選 擇(2)組控制電 路： 根據(jù) 令，控制 8255 工作方式的控制電路， A 組控制 和 (3)雙向三態(tài)數(shù)據(jù)緩沖器： 這是 8255和 據(jù)總線的接口， 255之間的命令，數(shù)據(jù)和狀態(tài)的傳送部分是通過雙向三態(tài)總線緩沖器傳送的， (4)讀 /寫和控制邏輯： 255 的口選擇信號(hào)和片選信號(hào)， 255的讀 /寫控制信號(hào)，這些信號(hào)線分別和 寫信號(hào)線相連接，實(shí)現(xiàn) 255的口選擇和數(shù)據(jù)傳送。這些控制 信號(hào)的組合可以實(shí)現(xiàn) 8255 的 、 和控制口的尋址。 8255 的端口尋址如圖所示。 5、 8279芯片的接口引線 圖為該芯片的引腳圖。 40個(gè)引腳除 +5功能分為三組：與 鍵盤的接口線以及與顯示器的接口線。 1、與 （ 1） 向數(shù)據(jù)總線。 回芯片的工作狀態(tài)和鍵盤編碼。 （ 2） 選輸入線。低電平允許對(duì)芯片的讀、寫操作。 （ 3） 址碼最低位輸入線。低電平選中片內(nèi)數(shù)據(jù)寄存器，高 電平選中片內(nèi)命令和狀態(tài)寄存器 （ 4） 寫控制。分別控制數(shù)據(jù)命令和狀態(tài)的讀、寫。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 （ 5） 位輸入線及 鐘線，系統(tǒng)送入時(shí)鐘作芯片內(nèi)部定時(shí)）。 2、 與鍵盤的接口線 （ 1） 描信號(hào)線，用作鍵盤的行掃描信號(hào)，以及數(shù)碼顯示器的位選信號(hào)?？删幊淌剐酒ぷ髟诰幋a方式或譯碼方式，前者按 編碼器輸出 16 位編碼正脈沖，后者按 編程的時(shí)鐘頻率周而復(fù)始地輸出。 （ 2） 饋信號(hào)輸入線，與鍵盤的列線相連。當(dāng)芯片輸出行掃描信號(hào)時(shí)，芯片自動(dòng)接受這列線回饋信號(hào)。 當(dāng)有按鍵按下時(shí)，經(jīng)約 10顫處理，被按下的鍵所在的列輸出低電平信號(hào)，其他列輸出高電平。 （ 3） 移，控制 /選通輸入方式信號(hào)線。加上此兩線的 4種編碼，鍵定譯碼可達(dá) 256個(gè)。在選通輸入方式時(shí)， 3、 與數(shù)碼顯示器的接口線 此以外還有： （ 1） 據(jù)輸出線。數(shù)據(jù)顯示器的段碼從這兩組線輸出，他們與位選線 現(xiàn)分時(shí)數(shù)據(jù)顯示。芯片內(nèi)部有一個(gè) 16 字 節(jié)的顯示存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)欲顯示的段碼，最大可支持 16位數(shù)碼顯示。 （ 2） 隱信號(hào)線。此輸出信號(hào)用來在顯示數(shù)據(jù)切換時(shí)進(jìn)行消隱，以免顯示跳動(dòng)，此信號(hào)也可有消隱命令產(chǎn)生。 口 這 24根信號(hào)線均可用來連接 I/過它們可以傳送數(shù)字量信息或開關(guān)量信息。 V c 1R L 0C N T L / S T I F 3S L 2S L 1S L 0O U T B 0O U T B 1O U T B 2O U T B 3O U T A 0O U T A 1O U T A 2O U T A 3 2R L 3C L 4R L 5R L 6R L 7R E S E 0D B 1D B 2D B 3D B 4D B 5D B 6D B 7V s 7 98 2 7 9 的 引 腳 圖買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 掃描計(jì)數(shù)器定時(shí)與控制顯示寄存器顯示地址寄存器18 16顯示感器感器控制數(shù)據(jù)緩沖器時(shí)鐘復(fù)位 279 作 8031 的鍵盤 /顯示器接口的 邏輯圖。 S E T U N I 2 7 9 作 8 0 3 1 的 鍵 盤 / 顯 示 器 接 口 的 邏 輯 圖在圖中的數(shù)碼管 碼管。 8279的 8031的3， 74果 8031 的時(shí)鐘是6么 D， 連接。這里，片選 用線選方式，通過一個(gè)反相器與 接，因此該 8279的數(shù)據(jù)口地址是 2000H，控制口地址是 2001H。但在外設(shè)接口較多的應(yīng) 用系統(tǒng)里，接口地址應(yīng)當(dāng)由譯碼器提供。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8279 的 A 組輸出 3 和 B 組輸出 3 合并使用，通過 74為 碼管的段驅(qū)動(dòng)。掃描線 編碼掃描鍵盤方式工作， 74一八譯碼器，作為它的外接譯碼器，可以擴(kuò)展出 8條鍵盤矩陣的行線。在本圖中，工接有 64個(gè)鍵。同時(shí)，該 8條線還通過 4個(gè) 75452雙與非驅(qū)動(dòng)器，作為數(shù)碼管 外，還在 了兩個(gè)開關(guān)，在它們的配合下這 64個(gè)鍵可以得到 64 4=256 個(gè)功能。 8279 自動(dòng)完成鍵盤掃描和數(shù)碼管掃描顯示的工作，分擔(dān)了 巨大工作量，它掃描鍵盤的原理是這樣的：由于 復(fù)線內(nèi)部具有上拉電阻，因此，它作為鍵盤矩陣的列線時(shí)，如果沒有鍵按下則 片所接受到的信息都是“ 1”。在本圖中，鍵矩陣的行線由 在 7400”。假設(shè)某掃描節(jié)拍 00 的話，那么 ，這時(shí)只有 0 7 號(hào)鍵中的某個(gè) 鍵被按下時(shí)才能使 相應(yīng)回復(fù)線狀態(tài)為“ 0”。即 狀態(tài)變化是該鍵的行碼，而 著 狀態(tài)變化， 74輸出線 依次逐個(gè)的變低，在 逐行地把所有的鍵的狀態(tài)都掃描了。為了克服機(jī)械接觸式鍵盤的接觸顫動(dòng)，芯片考慮了 利用鍵矩陣的行線，又構(gòu)成了數(shù)碼管的掃描顯示。行輸出線 75452）依次逐個(gè)地選通每位數(shù)碼管，在 出的字行碼 的同步配合下，就把要顯示的數(shù)字和符號(hào)顯示出來了。在掃描鍵盤方式中，輸入到 字符格式如下： C N T L S H I F T 掃 描 鍵 盤 行 線 S L 碼 列 線 R L 0 - 7 回 復(fù) 碼D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 D 2 D 1 D 0買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 三、驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì) （一）、 概論 脈沖輸入時(shí)，將脈沖分配給各組繞組，因其功率很小，電壓幅度不足 5V，電流為 ，必須經(jīng)過驅(qū)動(dòng)器將信號(hào)電流放大到若干安培，才能驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，實(shí)際上電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器是一個(gè)功率放大器。驅(qū)動(dòng)器要求失真小，有較好的前沿和足夠的幅度。本系統(tǒng)采用 550是受脈沖信號(hào)進(jìn)行控制，微安級(jí)信號(hào)進(jìn)行控制，若想使 27V， 5A 的步進(jìn)電機(jī)達(dá)到需要的額外狀態(tài)，只靠微機(jī) 8255 控制作用不可能提供步進(jìn)電機(jī)需要的輸出功率，因此必須有額外的功率驅(qū)動(dòng)電路，步進(jìn)電機(jī)與控制系統(tǒng)，功率驅(qū)動(dòng)電路組成一體構(gòu)成了步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，如圖： 步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)主框圖 （二）、驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)及說明 步進(jìn)電機(jī)的控制系統(tǒng)和分配系統(tǒng)中采用匯編語(yǔ)言來實(shí)現(xiàn)的，所以采用三級(jí)管進(jìn)行電流放大。下面是功率驅(qū)動(dòng)電動(dòng)硬件進(jìn)行說明。 高低壓驅(qū)動(dòng)電路如下圖所示： 255A 分配系統(tǒng) 步進(jìn)電機(jī) 步進(jìn)電機(jī) 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 驅(qū)動(dòng)電路圖 1、驅(qū)動(dòng)電路原理 ： 沖變壓器 成高壓控制電路，無脈沖輸出時(shí)，截止，電機(jī)繞組 機(jī)不轉(zhuǎn)，有脈沖輸入時(shí)， 和導(dǎo)通，在 截止到飽和期間，其集電極電流也就是脈沖變壓器的初級(jí)電流急速增加，在變壓器次級(jí)感生一個(gè)電壓，使 803加到繞組 經(jīng)數(shù)百微秒，當(dāng) 級(jí)的感應(yīng) 電壓降到 0， 時(shí) 12V 低壓電流經(jīng) a 上，維持入脈沖結(jié)束后， 均截止，儲(chǔ)存在 8 的電阻和二極管泄放， 18 的電阻的作用是減小放電回路的時(shí)間常數(shù)，改善電流波形后沿，由于采用高低壓驅(qū)動(dòng)，電流增長(zhǎng)快，電機(jī)的力矩和運(yùn)行頻率都得到改善。 高低壓驅(qū)動(dòng)電路，采用四個(gè)三極管，線路比較簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定實(shí)用性強(qiáng)，它具有以下特點(diǎn)： a 本回路采用兩種電源供電 80b 驅(qū)動(dòng)電路采用了三級(jí)放大，使電路合理，穩(wěn)定性好。 c 由于電機(jī) 轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)，使電流波形頂部下凹，使平均電流下降，轉(zhuǎn)矩下降。 2、驅(qū)動(dòng)電路源部分 由于驅(qū)動(dòng)電路需要直恒流 27能保證機(jī)構(gòu)的工作穩(wěn)定性，根據(jù)驅(qū)動(dòng)電路中步進(jìn)電機(jī)滿足電流在 3自行設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路穩(wěn)壓電源。 具體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖所示： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 27V +6V 20 300 A B 4700m 3K +5V 動(dòng)電路的穩(wěn)壓圖 工作原理：由變壓器輸出 +30V 電壓，由于為恒流電壓，所以最大值在 30間，大于 30過 7824將電壓將為 24V，又因?yàn)?7824工作電流很小，所以 7V，再同樣經(jīng)過 7815后電壓為 15V，經(jīng)電阻分壓降為 +6V，由穩(wěn)壓二極管穩(wěn)定后，在經(jīng)過 7805把電壓穩(wěn)定在 5V。 電容器的選?。?電容 要是因?yàn)槲覀円呀涣麟娮優(yōu)橹绷麟姡谝徊揭褜㈦p向變換電壓變?yōu)閱蜗虿▌?dòng)電壓，所以電容器另一端始終處于低電位，但也不排除電流橋會(huì)有漏電流的 可能。通過電容這一步，便可使這一小部分漏過來的的反向電壓被截止并消除掉。因?yàn)殡娙荼旧韺?duì)電壓有滯后作用，其作用可用下圖示明： 7805 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 波后電壓波形濾波后電壓波形電容值越大，濾波的效果會(huì)越好，但電容值過大也會(huì)使電容兩端電壓值偏低，所以我們選用了電容值為 四、控制面板 本次設(shè)計(jì)所采用的是由南京利德運(yùn)動(dòng)控制工程有限公司提供的 （一）、外部接線圖如下： M 接 口其他接口12芯 12芯7芯 7芯 7芯 7芯X 電 機(jī) Z 電 機(jī)Y 電 機(jī) 電機(jī)（二）、控制面板圖如下： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 +X +Y+停紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 第五章、 自動(dòng)涂膠機(jī)執(zhí)行程序設(shè)計(jì) （一）、涂膠軌跡的確定 密封圈涂膠軌跡如圖所示： ?140?172?2 15?192?13210 x( 8 6 , 0 )( 0 , 8 6 )涂膠軌跡（二）、涂膠的程序框圖如下： 框圖的說明：涂膠過程中，需要保證膠棒內(nèi)有足夠的膠為下一工件能夠涂完為止，所以設(shè)計(jì)了膠棒內(nèi)膠量不足的報(bào)警子程序。每一工件涂完膠后提醒工人換件，這樣就可以節(jié)省不必要的時(shí)間，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。 調(diào)n= 0?結(jié) 束報(bào) 警剩余膠量=10？膠正圓？買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 第六章 結(jié)論 1、 此次設(shè)計(jì)的涂膠機(jī)體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，有利于它的通用性。 2、 此次設(shè)計(jì)的自動(dòng)涂膠機(jī)完全脫離了手工涂膠，實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)涂膠，使工人從繁瑣的勞動(dòng)中解脫出來，減少了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，這將大大的提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率。 3、 在涂膠的過程中，保證了涂膠的厚度和膠的均勻性，這樣，不僅