1、目 錄目目 錄錄設(shè)計總說明.1INTRODUCTION.21緒論.32設(shè)計任務(wù).32.1任務(wù)的內(nèi)容與要求.32.2設(shè)計參數(shù)和技術(shù)要求.42.3設(shè)計參數(shù)的確定.42.4方案的確定.42.5系統(tǒng)運動方式的確定.42.6伺服系統(tǒng)的選擇.42.7執(zhí)行機構(gòu)傳動系統(tǒng)的確定.52.8控制系統(tǒng)的選擇.52.9方案實施.53機械系統(tǒng)設(shè)計.63.1脈沖當(dāng)量的確定.63.2傳動比的確定.63.3工作載荷分析與計算.63.4滾珠絲杠螺母副的選型和校核.73.4.1計算絲杠承受的重量.73.4.2最大工作載荷的計算.73.4.3滾珠絲杠螺母副校核.83.4.4傳動效率計算.93.4.5剛度驗算.103.4.6絲杠的拉伸

2、或壓縮變形量.103.4.7滾珠與螺紋滾道間接觸變形.103.4.8滾珠絲杠副剛度的驗算.113.4.9絲杠穩(wěn)定性驗算.113.5 導(dǎo)軌的選型和計算.123.5.1 導(dǎo)軌的選型.123.5.2 滾動導(dǎo)軌的潤滑與防護(hù)：.143.6 步進(jìn)電機的計算和選型.14目 錄3.6.1 初選步進(jìn)電機.143.6.1.1 滾珠絲杠轉(zhuǎn)動慣量的折算.143.6.1.2 工作臺轉(zhuǎn)動慣量的折算.143.6.1.3 聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動慣量的折算.153.6.1.4 步進(jìn)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量.153.6.2 步進(jìn)電機所需帶負(fù)載啟動力矩的計算.153.6.2.1 加速度力矩.163.6.2.2 空載摩擦力矩.163.6.2.3 附加摩

3、擦力矩.163.6.3 驗算步進(jìn)電機最大靜轉(zhuǎn)矩.173.6.4 步進(jìn)電機啟動矩頻特性校核.173.6.5 電機快速進(jìn)給矩頻特性較核.183.6.6 工進(jìn)運行矩頻特性校核.194. 控制系統(tǒng)設(shè)計.204.1 步進(jìn)電機.214.1.1 步進(jìn)電機的控制原理.214.1.2 步進(jìn)電機的接線.214.2 M535 驅(qū)動器.214.3 步進(jìn)驅(qū)動器的撥盤開關(guān).214.4 M535 驅(qū)動器的接線原理圖.235 控制軟件設(shè)計.235.1 插補過程.245.1.1 逐點比較法直線插補.245.1.1.1 偏差計算公式.245.1.1.2 第一象限直線插補程序流程圖.255.1.1.3 終點判斷方法.255.1.1

4、.4 其它象限的直線插補計算.255.1.1.5 直線插補流程圖.265.1.2 逐點比較法逆圓插補.265.1.2.1 偏差計算公式.265.1.2.2 第一象限圓弧插補的流程圖：.275.1.2.3 終點判斷方法.275.1.2.4 其它象限的逆圓插補計算.285.1.2.5 逆圓插補流程圖.285.1.3 逐點比較法順圓插補.285.1.3.1 偏差計算公式.285.1.3.2 終點判斷方法.295.1.3.3 其它象限的逆圓插補計算.295.1.3.4 順圓插補流程圖.296 總結(jié).30目 錄鳴 謝.31參考文獻(xiàn).32附錄 1 最終程序.33附錄 2 實驗一 X-Y 工作臺單軸運動的控

5、速控程實驗指導(dǎo)書.46附錄 3 實驗二 第一象限的直線插補實驗指導(dǎo)書.50附錄 4 實驗三 第一象限的圓弧插補實驗指導(dǎo)書.55廣東海洋大學(xué) 2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 1 設(shè)計總說明本設(shè)計結(jié)合機電一體化教學(xué)需要，設(shè)計采用單片機的 X-Y 工作臺運動控制實驗。通過 X-Y 工作臺機械結(jié)構(gòu)設(shè)計和控制電路接口設(shè)計,了解機電一體化設(shè)計中的共性和關(guān)鍵技術(shù)。1、X-Y 工作臺機械結(jié)構(gòu)采用滾珠直線導(dǎo)軌副為導(dǎo)向支承，滾珠絲杠螺母副為運動執(zhí)行機構(gòu)。2、控制部分采用單片機，驅(qū)動器完成控制器與外部器件的互聯(lián)，并進(jìn)行光電隔離和功率放大。3、控制軟件能執(zhí)行部分?jǐn)?shù)控 G 代碼指令，并調(diào)用其中的控制算法，包括直線插補算法、

6、圓弧插補算法等。整個系統(tǒng)為一個開環(huán)式數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控機床、機器人、全自動智能洗衣機等是典型的機電一體化產(chǎn)品。數(shù)控機床的控制方式有單片機、PLC 以及應(yīng)用微機原理的單片機。關(guān)鍵詞：X-Y 工作臺；單片機；運動控制廣東海洋大學(xué) 2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 2 INTRODUCTIONConsidering the teaching needs of electromechanical integration, the designs experiment is controlled by motion of X-Y worktable which adopted with single-chip m

7、icrocomputer. Through the design of the X-Y worktables mechanical structural and the interface of the control circuit, understanding the common and the key technologies of the electromechanical integration design.1、The mechanical structure of X-Y worktable adopts spherical lining guide pair for guid

8、ing beer and ball screw nut pair for executing entity of motion. 2、The controlling part adopts single-chip microcomputer of single chip microcomputer series for processing unit, which is extended exteriorly by I/O interface. The code translation function and signal processing circuit are finished by

9、 inputting command and data on keyboard, while the photoelectric isolation and power amplification are carrying out. 3、The controlling software can perform some of NC G code instructions, and call the control algorithms, which includes lining interpolated algorithm, arc interpolated algorithm etc. T

10、he results of experiments show that the system is designed reasonably, which has high qualities of real-time, tiny following error, and high precision of processing etc. 4、As a whole system open-loop CNC system. CNC machine tools, robots, automatic washing machines and other intelligence is a typica

11、l mechatronics product. CNC machine tools have a single-chip control, PLC, as well as the application of the principle of the single chip microcomputer.KEYWORDS: The X-Y worktable, Single-Chip Microcomputer, Motion control廣東海洋大學(xué) 2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 3 采用單片機的 X-Y 工作臺運動控制實驗設(shè)計1緒論本設(shè)計的目的是為教學(xué)實驗提供的一種數(shù)控設(shè)備，加深學(xué)生對機電一

12、體化技術(shù)理論實踐的應(yīng)用與掌握，為開設(shè)創(chuàng)新與綜合實驗提供思路和借鑒，從而提高教學(xué)質(zhì)量。X-Y 工作臺及其運動控制是數(shù)控技術(shù) 、 機電一體化技術(shù)基礎(chǔ)課程教學(xué)中最典型的實例，掌握了 X-Y 工作臺機械構(gòu)成和運動控制方法可以說就真正和完全理解了課程的核心內(nèi)容。因此 X-Y 工作臺運動控制實驗在課程教學(xué)中作用非常大，同時該教學(xué)實驗對學(xué)生機電技術(shù)方面的綜合能力的培養(yǎng)作用也非常顯著。由于學(xué)校還沒有成熟的 X-Y 工作臺運動控制的教學(xué)實驗，故立項X-Y 工作臺運動控制實驗設(shè)計。通過單片機控制 X-Y 工作臺運動是典型的機電一體化系統(tǒng)，以此為設(shè)計內(nèi)容有較強的教學(xué)研究意義。作為一個機電類的畢業(yè)生，他關(guān)系到我們機電

13、知識的綜合運用和學(xué)生動手能力的培養(yǎng)及機電產(chǎn)品開發(fā)的能力。通過這個教學(xué)實驗，學(xué)生能夠理論用于實踐。用實踐來加深對機電一體化知識的認(rèn)知和理解。本設(shè)計是以單片機為內(nèi)核的數(shù)控 X-Y 工作臺實驗設(shè)計，它具有直線插補和圓弧插補等數(shù)控系統(tǒng)所使用的常用功能，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，控制精度相對較高,可靠性、穩(wěn)定性和實用性都很好。2設(shè)計任務(wù)2.1任務(wù)的內(nèi)容與要求 設(shè)計采用單片機的 X-Y 工作臺運動控制實驗的硬件裝置和應(yīng)用軟件系統(tǒng)，并采用該硬件裝置和應(yīng)用軟件系統(tǒng)完成要求的運動控制實驗。該設(shè)計為計算機運動控制的教學(xué)實驗提供硬件和軟件平臺，為計算機運動控制的教學(xué)實驗提供參考，為開設(shè)創(chuàng)新與綜合實驗提供思路和借鑒。具體內(nèi)

14、容有：1）硬件裝置的設(shè)計與實現(xiàn)。包括設(shè)計電氣原理圖，接線圖；設(shè)計 X-Y 工作臺機構(gòu)裝配圖和零件圖；完成實驗裝置的構(gòu)建（建議充分利用現(xiàn)有實驗硬件資源，進(jìn)行必要的改進(jìn)） 。2）設(shè)計實驗開發(fā)的應(yīng)用軟件系統(tǒng)。包括確定應(yīng)用軟件系統(tǒng)功能和構(gòu)成方案；系統(tǒng)程序的編寫、調(diào)試。3）利用該系統(tǒng)開發(fā)至少兩種具有創(chuàng)新性和綜合性的計算機運動控制的教學(xué)實驗，并進(jìn)行實驗情況總結(jié)分析，給出實驗指導(dǎo)性資料。廣東海洋大學(xué) 2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 4 4）編寫實驗硬件裝置和應(yīng)用軟件系統(tǒng)使用說明書；實驗參考指導(dǎo)書。2.2設(shè)計參數(shù)和技術(shù)要求1）采用 8051 系列單片機為運動控制核心器件，實現(xiàn)運動控制，即數(shù)控的核心功能插補和驅(qū)動控

15、制；2）采用 PC 機為上位微機，與 8051 單片機的運動控制部分用通訊接口連接，實現(xiàn)G 代碼數(shù)控程序的輸入、譯碼、預(yù)處理、信息顯示、運行管理等；3）X-Y 工作臺的驅(qū)動電動機選用步進(jìn)電動機或伺服電動機，電動機功率在 100 瓦左右，控制軸數(shù)為兩軸聯(lián)動；4）X-Y 工作臺的行程在 180mm120mm 左右；5）應(yīng)用軟件系統(tǒng)應(yīng)該能夠執(zhí)行基本運動數(shù)控 G 代碼指令，如G00、G01、G02、G03、G04、G90、G91 等；6）開發(fā)的教學(xué)實驗應(yīng)注重創(chuàng)新性和綜合性。2.3設(shè)計參數(shù)的確定工作臺行程 橫向 180mm縱向 120mm最大快進(jìn)速度 3m/min銑削最大寬度 ae 4mm銑削最大深度

16、ap 2mm最大銑刀直徑 16mm加工材料 碳鋼2.4方案的確定2.5系統(tǒng)運動方式的確定數(shù)控系統(tǒng)按運動方式可分為點位控制系統(tǒng)，點位直線系統(tǒng)，連續(xù)控制系統(tǒng)。連續(xù)控制系統(tǒng)不僅能控制移動部件從一點準(zhǔn)確地移動到另一點，而且還能控制整個加工過程每一點的速度與位移量，將零件加工成一定的輪廓形狀，符合要求，故選用連續(xù)控制系統(tǒng)。2.6伺服系統(tǒng)的選擇伺服系統(tǒng)實現(xiàn)位置伺服控制有開環(huán)、閉環(huán)、半閉環(huán) 3 種控制方式。開環(huán)控制的伺服系統(tǒng)存在著控制精度不能達(dá)到較高水平的基本問題，但是步進(jìn)電機具有角位移與輸入脈沖的嚴(yán)格對應(yīng)關(guān)系，使步距誤差不會積累；轉(zhuǎn)速和輸入脈沖頻率嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，而且在負(fù)載能力范圍內(nèi)不受電流、電壓、負(fù)載大

17、小、環(huán)境條件的波動而變化的特點。廣東海洋大學(xué) 2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 5 并且步進(jìn)電機控制的開環(huán)系統(tǒng)由于不存在位置檢測與反饋控制的問題，結(jié)構(gòu)比較簡單，易于控制系統(tǒng)的實現(xiàn)與調(diào)試。并且隨著電子技術(shù)和計算機控制技術(shù)的發(fā)展采用步進(jìn)電機作為驅(qū)動執(zhí)行元件的開環(huán)伺服系統(tǒng)可以滿足加工要求，適宜于在精度要求不很高的一般數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用。雖然閉環(huán)、半閉環(huán)控制為實現(xiàn)高精度的位置伺服控制提供了可能，在改善步進(jìn)電機控制性能方面也取得了可喜的發(fā)展，但增加了位置檢測、反饋比較及伺服放大等環(huán)節(jié)，除了在安裝調(diào)試增加工作量和復(fù)雜性外，從控制理論的角度看，要實現(xiàn)閉環(huán)系統(tǒng)的良好穩(wěn)態(tài)和動態(tài)性能，其難度也將大為提高。為此，考慮到在普通

18、立式銑床上進(jìn)行改造，精度要求不是很高，為了簡化結(jié)構(gòu)，降低成本，本設(shè)計采用步進(jìn)電機開環(huán)伺服系統(tǒng)。2.7執(zhí)行機構(gòu)傳動系統(tǒng)的確定為確保數(shù)控系統(tǒng)的傳動精度和工作平穩(wěn)性，在設(shè)計機構(gòu)傳動裝配時，通常提出低摩擦、低慣量、高剛度、無間隙、高諧振以及有適宜阻尼比的要求。故在設(shè)計中應(yīng)考慮以下問題：A工作臺應(yīng)具有沿縱向和橫向往復(fù)運動、暫停等功能。B在保證一定加工性能的前提下，結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單，以求降低成本。因此進(jìn)給系統(tǒng)采用步進(jìn)機開環(huán)控制系統(tǒng)。C縱向和橫向進(jìn)給是兩套獨立的傳動鏈，它們各自由各的步進(jìn)電動機、聯(lián)軸器、滾珠絲杠螺母副組成。D為了保證進(jìn)給伺服系統(tǒng)的傳動精度和平穩(wěn)性，選用摩擦小、傳動效率高的滾珠絲杠螺母副，并應(yīng)有預(yù)緊

19、裝置，以提高傳動剛度和消除間隙。E為減少導(dǎo)軌的摩擦阻力，選用矩形滾動直線導(dǎo)軌。2.8控制系統(tǒng)的選擇控制系統(tǒng)一般由微機部分、I/O 接口電路、光電隔離電路、伺服電機驅(qū)動電路、檢測電路等幾部分所組成。在簡易數(shù)控系統(tǒng)中，大多采用 8 位微處理器的微型計算機。 單片機芯片具有價廉，通用性強，維修方便等特點；單片機具有集成度高、可靠性好、 功能強、速度快和較高的性價比等特點。通過比較，采用單片機作為主控制器。2.9方案實施采用單片機對數(shù)據(jù)進(jìn)行計算處理，由 I/O 接口輸出步進(jìn)脈沖，步進(jìn)電機經(jīng)一級齒輪減速后，帶動絲杠轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)工件的縱向、橫向運動，同時為了防止意外事故，保護(hù)微機及其它設(shè)備，還設(shè)置報警電

20、路，超程電路等。廣東海洋大學(xué) 2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 6 3機械系統(tǒng)設(shè)計基本計算：脈沖當(dāng)量 P和傳動比 i；傳動系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)動慣量 J；工作載荷（在進(jìn)給工作臺上）FL（進(jìn)給方向） 、FV（垂直方向） 、FC（橫向） ?；驹O(shè)計：滾珠絲桿螺母副的選型及校核；滾動導(dǎo)軌副的選型及校核；步進(jìn)電機的選型及校核3.1脈沖當(dāng)量的確定本設(shè)計采用步進(jìn)電機，由于機床或工作臺進(jìn)給系統(tǒng)的定位精度選定脈沖當(dāng)量。由于機械傳動系統(tǒng)的誤差存在，脈沖當(dāng)量必須小于定位精度值。本次設(shè)計給定脈沖當(dāng)量為=0.01mm 。p3.2傳動比的確定當(dāng)傳動比 i=1 時，可用聯(lián)軸器直接將電機與絲杠連接，這種結(jié)構(gòu)有利于簡化結(jié)構(gòu)，提高精度，所以本

21、設(shè)計取 i=1。根據(jù)公式 i=，確定步進(jìn)電機步距角=0.90，絲桿導(dǎo)程 L0=4mm。pbL3600b工作臺進(jìn)給系統(tǒng)簡圖如圖 2-1 所示：圖 3-1 工作臺進(jìn)給系統(tǒng)簡圖3.3工作載荷分析與計算銑削運動的特征是主運動為銑刀繞自身軸線高速回轉(zhuǎn),進(jìn)給運動為工作臺帶動工件在垂直于銑刀軸線方向緩慢進(jìn)給(鍵槽銑刀可沿軸線進(jìn)給).銑刀的類型很多，但以圓柱銑刀和端銑刀為基本形式,此選用圓柱銑刀,銑刀材料選擇高速鋼.根據(jù)工件材料為碳鋼可確定銑削力的計算公式：FZ=9.81CFzae0.86af0.72d0-0.86apZ （2-1）式中 CFz銑削力系數(shù)；ae最大銑削寬度（mm） ；ap最大銑削深度(mm)；

22、 圖 3-1 工作臺進(jìn)給系統(tǒng)簡圖廣東海洋大學(xué) 2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 7 Z銑刀齒數(shù)；d0圓柱銑刀直徑(mm)；af每齒進(jìn)給量（mm/齒） 。查2表 5-11 得 CFz=68.2，ap=2mm,af0.030.06mm/z本設(shè)計取 Z=5，af=0.06mm/z，ae=4mm,d0= 16mm。由公式 2-1 得Fz=9.8168.23.290.130.0925=257.53N3.4滾珠絲杠螺母副的選型和校核3.4.1計算絲杠承受的重量本設(shè)計取工作臺尺寸為 230 x170 x18mm.選擇工作臺的型槽為 T 型槽，所選 T 型槽的參數(shù)如下：A5mmB10mm C3.5mm H8mm間距

23、取 32mm一共 5 個 T 型槽。工作臺質(zhì)量： 0 7.810-3(23171.8513.325)4.97kg,即縱向絲杠所承受的質(zhì)量。橫向絲杠所要承受的質(zhì)量 為工作臺質(zhì)量加上拖板質(zhì)量，一般以工作臺質(zhì)量的3.5 倍計。即 3.54.9717.40kg。3.4.2最大工作載荷的計算工作載荷的計算公式：Fm=KFLf(FvFcG) （2-2）式中 K考慮顛覆力矩影響的實驗系數(shù)，矩形導(dǎo)軌 K=1.1；f滾動導(dǎo)軌摩擦系數(shù):0.00250.005，這里取 0.003；G移動部件的重力，G=Mg；FL工作臺縱向進(jìn)給方向載荷(N)； A H B C 圖 3-2 T 型槽廣東海洋大學(xué) 2010 屆本科生畢業(yè)

24、設(shè)計 8 Fc工作臺橫向進(jìn)給方向載荷(N)；Fv工作臺垂直進(jìn)給方向載荷(N)。由1表 2-4 查得：為提高工件表面質(zhì)量，銑削采用順銑。FL/ FZ=0.9FC /FZ=0.4FV /FZ=0.8，則FV =0.8Fz=0.8257.53=206.02 NFC =0.4Fz=0.4257.53=103.01 NFL= 0.9Fz=0.9257.53= 231.78N所以縱向：Fm=1.1257.530.003（206.02103.014.979.8）=284.35N橫向：Fm=1.1257.530.003（206.02103.0117.409.8）=284.70N3.4.3滾珠絲杠螺母副校核初步

25、選擇濟(jì)寧市華珠機械有限公司 CT 系列滾珠絲杠副，型號為 2004-2.5 其參數(shù)：如下表 3-1 及形狀結(jié)構(gòu)圖 3-3圖 3-3 滾珠絲杠螺母副循環(huán)列數(shù)列數(shù) x 圈數(shù)螺母安裝連接尺寸規(guī)格代號公稱直徑do公稱導(dǎo)程Pho絲杠外徑d滾珠直徑Dw螺旋升角絲杠底徑d1CTD1 DD4 L1 L2 B D5 D6 HX Y注油孔額定動載荷Ca額定靜載荷Coa廣東海洋大學(xué) 2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 9 (KN) (KN)2004-2.5 20 419.6 2.534817.2 1x2.535 61 48 38 72 11 5.5 10 5.7 23 24 M6813表 3-1 滾珠絲杠螺母副參數(shù) 滾珠絲

26、杠最大動載荷計算最大切削力下的進(jìn)給速度v查2表 5-13 得銑刀的切削速度為 65m/min則銑刀轉(zhuǎn)速 n1=651000/(3.14d)=1293.79r/min所以=zn1af=51293.790.06=388.13mm/min=0.388m/minv滾珠絲杠最大動載荷可用下式計算：C=fmFm (2-3)3L式中 L工作壽命，以 106轉(zhuǎn)為單位，L=60nt/106；n絲杠的轉(zhuǎn)速，n=1000v/L0；L0絲杠導(dǎo)程；最大切削力條件下的進(jìn)給速度；vt額定使用壽命，取 t15000h；fm運轉(zhuǎn)狀態(tài)系數(shù)，現(xiàn) fm1.2；Fm絲杠工作載荷；因為n=(10000.388)/4=97r/min010

27、00LvL=(609715000)/106=87.3 (106r)10606tn所以縱向：C=fmFm=4.4311.5284.35=1891.15N3L橫向：C=fmFm=4.4311.5284.70=1892.28N3L由此可見 1892.28N0.00355mm，故滾珠絲杠副可用。3.4.9絲杠穩(wěn)定性驗算驗算滾珠絲杠尺寸和支承方式后，應(yīng)驗算絲杠在承受最大軸向載荷時是否會產(chǎn)生縱向彎曲。滾珠絲杠通常屬于受軸向力的細(xì)長桿，若軸向工作負(fù)載過大，將使絲杠失去穩(wěn)定而產(chǎn)生縱向屈曲，即失穩(wěn)。失穩(wěn)時的臨界載荷 Fk(N) 為： (2-7)式中 I截面慣性矩，對絲杠圓截面；)(64441mmdIL絲杠最大工

28、作長度（mm） ；E材料彈性模量，對鋼 E20.6104MPa；fZ絲杠支承方式系數(shù)（本設(shè)計中，支承方式選用一端軸向固定一端簡支，即 fZ0.20） 。44414294642 .1714. 364mmdI所以，縱向：542483204294106 .2014. 30 . 224KF橫向：347194004294106 .2014. 30 . 224KF2LEIfFZk廣東海洋大學(xué) 2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 13 臨界載荷 Fk與絲杠工作載荷 Fm之比稱為穩(wěn)定性安全系數(shù) nk，如果大于 nk許用穩(wěn)定性安全系數(shù)，則滾珠絲杠不會失穩(wěn)。因此，滾珠的絲杠的壓桿穩(wěn)定條件為： Kn (2-8) KmKKn

29、FFn一般取2.54，考慮到絲杠自重對水平滾珠的絲杠的影響可取4。 Kn Kn又因為縱向： 419053.28454248KmKKnFFn橫向： 412270.28434719KmKKnFFn所以，縱橫向的滾珠絲杠均不會失穩(wěn)。3.5 導(dǎo)軌的選型和計算3.5.1 導(dǎo)軌的選型 本設(shè)計選用導(dǎo)軌為直線滾動矩形導(dǎo)軌，本設(shè)計中共用 4 條導(dǎo)軌，每條導(dǎo)軌用 2 個滑塊，滾動體為球式。滾動導(dǎo)軌副的距離額定壽命可用下列公式計算： (2-9)350WCTHaffffFCL式中 滾動導(dǎo)軌副的距離額定壽命（km） ；LCa額定載荷（N） ；fH硬度系數(shù)導(dǎo)軌面的硬度為 5864HRC 時，fH1.0；fT溫度系數(shù)，當(dāng)工

30、作溫度不超過 100oC 時，fT1；fC接觸系數(shù)，每根導(dǎo)軌條上裝二個滑塊時 fC0.81；fm載荷/速度系數(shù)，無沖擊振動或時，fw1.5-2 取 fw =2。min/60mv 一般球?qū)к壍木嚯x壽命為 50km,滾子導(dǎo)軌的距離壽命為 100km。本設(shè)計選用球?qū)к?，所?L 取值為 50km。計算每個滑塊的工作載荷 F，垂直方向上的載荷由四個滑塊和兩端軸承平均分配。設(shè)定工件的質(zhì)量為 5kg，廣東海洋大學(xué) 2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 14 F=（FV+G）=（206.02+(17.4+5)9.8）/6=70.83N由式 2-9 可得Ca=(L/50)1/3FfW/（fHfTfC）=(50/50)1

31、/370.832/(110.81)=114.75N根據(jù) Ca可選中國藝工型號為 GGB16AA，額定動載荷 C= 6.07KN，顯然CaMGJ=0.20Nm，滿足工進(jìn)時運行矩頻特性的要求。4. 控制系統(tǒng)設(shè)計本控制系統(tǒng)的設(shè)計是根據(jù)學(xué)校已有的設(shè)備來設(shè)計。步進(jìn)電機的型號是 57BYG4504，與它匹配的驅(qū)動器是 M535 以及單片機并行通信接口芯片。系統(tǒng)的控制電路簡圖如圖 4-1 所示：圖 4-1 控制電路簡圖4.1 步進(jìn)電機4.1.1 步進(jìn)電機的控制原理步進(jìn)電機是將電脈沖信號變換成角位移或直線位移的執(zhí)行部件。它可以直接用數(shù)字信號驅(qū)動，使用非常方便。一般電動機都是連續(xù)轉(zhuǎn)動的，而步進(jìn)電動機則有定位和運

32、轉(zhuǎn)兩種基本狀態(tài)，當(dāng)有脈沖輸入時步進(jìn)電動機一步一步地轉(zhuǎn)動，每給它一個脈沖信號，它就轉(zhuǎn)過一定的角度。步進(jìn)電動機的角位移量和輸入脈沖的個數(shù)嚴(yán)格成正比，在時間上與輸入脈沖同步，因此只要控制輸入脈沖的數(shù)量、頻率及電動機繞組通電的相序，便可獲得所需的轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)動方向。在沒有脈沖輸入時，在繞組電源的激勵下氣隙磁場能使轉(zhuǎn)子保持原有位置處于定位狀態(tài)。因此非常適合于單片機控制。4.1.2 步進(jìn)電機的接線由于步進(jìn)電機 57BYG4504 是 8 線的步進(jìn)電機，而使用的步進(jìn)電機驅(qū)動器 M535 只有 A+、A-、B+、B-，四個輸出端，因此需要對步進(jìn)電機進(jìn)行串聯(lián)或并聯(lián)接線。串聯(lián)：A+接（A+） ；C+接（A-）

33、；B+接（B+） ；D+接（B-） ；A-、C-相接并懸空；B-、D-相接并懸空；并聯(lián)：A+、C-接（A+） ；A-、C+接（A-） ；B+、D-接（B+） ；B-、D+接（B-） 。X 向步進(jìn)驅(qū)動器Y 向步進(jìn)驅(qū)動器8051 接口驅(qū)動電源步進(jìn)電機驅(qū)動電源步進(jìn)電機PC 機單片機廣東海洋大學(xué) 2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 23 說明：本設(shè)計采用的是并聯(lián)接線， “（ ） ”里代表是步進(jìn)驅(qū)動器 M535 的輸出接口。4.2 M535 驅(qū)動器 M535 驅(qū)動器是采用美國 IMS 公司先進(jìn)內(nèi)技術(shù)合作生產(chǎn)的細(xì)分型高性能步進(jìn)驅(qū)動器，適合驅(qū)動中小型的任何 3.5A 相電流以下的兩相或四相混合式步進(jìn)電機。由于采用新

34、型的雙極性恒流斬波驅(qū)動技術(shù)，使用同樣的電機時可以比其它驅(qū)動方式輸出更大的速度和功率。它具有光隔離信號輸入，脈沖環(huán)分輸出功能，使控制電路以及控制步進(jìn)電機的程序得到簡化；+-其細(xì)分功能使步進(jìn)電機運轉(zhuǎn)精度提高，震動減小，噪聲降低。4.3 步進(jìn)驅(qū)動器的撥盤開關(guān)步進(jìn)驅(qū)動器根據(jù)不同的步進(jìn)電機和不同的工作要求，設(shè)置了不同的撥盤開關(guān)組合。根據(jù)所設(shè)計的實驗要求和步進(jìn)電機的使用要求，步進(jìn)驅(qū)動器的撥盤開關(guān)狀態(tài)如下：表 4-1撥盤開關(guān)狀態(tài)撥盤開關(guān)狀態(tài)SW1OFFSW5ONSW2ONSW6ONSW3OFFSW7ONSW4ONSW8ON說明：SW1SW3 是動態(tài)電流設(shè)定，以上狀態(tài)代表驅(qū)動器輸出電流為 2.9A，而步進(jìn)電機

35、需要的電流值是 2.8A，設(shè)置符合步進(jìn)電機的要求。SW4 是靜態(tài)電流設(shè)定，OFF 表示靜態(tài)電流設(shè)為動態(tài)的一半，ON 表示靜態(tài)電流與動態(tài)電流相同。廣東海洋大學(xué) 2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 24 SW5SW8 是細(xì)分值，以上狀態(tài)代表驅(qū)動器是 2 細(xì)分，因為步進(jìn)電機的步距角是1.8O，而實驗要求是 0.9O，所以要進(jìn)行 2 細(xì)分。附：細(xì)分倍數(shù)表： 表 4-2電流設(shè)定表：表 4-3電流植SW1SW2SW31.3AONONON1.6AOFFONON1.9AONOFFON2.2AOFFOFFON2.5AONONOFF2.9AOFFONOFF3.2AONOFFOFF3.5AOFFOFFOFF全流/半流設(shè)定S

36、W4：ON=全流SW4：OFF=半流4.4 M535 驅(qū)動器的接線原理圖 圖 4-2 M535 驅(qū)動器廣東海洋大學(xué) 2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 25 說明：因為本次設(shè)計是使用單片機控制，其輸出電壓是 5V 的，而要求控制器的輸出電壓也是 5V，所以不需要在 PUL-、DIR-、ENA-端接上電阻作為分壓。步進(jìn)驅(qū)動器的電源接線+V、GND 接直流 24V46V 電壓，本設(shè)計選擇直流電壓值為 30V。5 控制軟件設(shè)計本設(shè)計的軟件系統(tǒng)主要實現(xiàn)直線與圓弧插補過程，讓工作臺走如圖 5-1 所示的直線與圓弧插補。工作臺由原點 O 點快速運動到 A 點（Xe，Ye） ，然后工作臺沿負(fù) Y 方向運動到點B（X

37、b，Yb）,然后工作臺逆時針走一圈圓回到點 B（Xb，Yb） ，最后工作臺又快速回到原點 O。由此工作臺完成了 G00 與 G03 指令操作。軟件達(dá)到設(shè)計要求。詳細(xì)程序見附錄 1。 5.1 插補過程 用逐點比較法進(jìn)行插補計算，每走一步都需要以下四個步驟： A、偏差判別：Fm0 或 FmO，從而決定哪個方向進(jìn)給和采用哪個偏差計算方向進(jìn)給。B、坐標(biāo)進(jìn)給：根據(jù)直線所在象限及偏差符號，決定沿+X，+Y，-X，-Y 的哪個方向進(jìn)給。 圖 5-1 最終圖形軌跡廣東海洋大學(xué) 2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 26 C、偏差計算：進(jìn)給一步后計算新的加工偏差。D、終點判別：進(jìn)給一步后，終點計數(shù)器，若為零，表示到達(dá)終點

38、停止插補，不為零則返回第一步繼續(xù)插補。終點計數(shù)判別可用方向坐標(biāo)值判斷，也可由一個方向的坐標(biāo)值判斷。5.1.1 逐點比較法直線插補5.1.1.1 偏差計算公式下面以第一象限介紹直線插補：如圖 5-2 所示，直線 OA 的起點為坐標(biāo)，終點 A 的坐標(biāo)為 A（Xe，Ye） ，M（X，Y）為加工點坐標(biāo)。當(dāng) M 點在直線 OA 上時，下式成立：Y/X=Ye/Xe即：YXe-XYe=0若任意點 M 在直線 OA 的上方，那么下式成立：Y/XYe/Xe即：YXe-XYe0若任意點 M 在直線 OA 的下方，那么下式成立：Y/XYe/Xe即：YXe-XYe0 時，M 點在直線 OA 的上方； Fm0,+X當(dāng)

39、Fm=0 時，M 點在直線 OA 上； Fm0,+Y當(dāng) Fm0 時，M 點在直線的 OA 下方； 所以當(dāng) Fm0 時，應(yīng)沿著+X 方向進(jìn)給 X一步以接近直線 OA，M+1 點的坐標(biāo)為 X=X+1， Y=Y，新的偏差為：Fm=YXe-XYe=YXe-(X+1)Ye=Fm-Y；當(dāng) FmR，即： FmXe2+Ye2 X若點在圓弧內(nèi)，則 RMR,即：X2+Y2Xe2+Ye2因此可取加工點偏差函數(shù)為 圖 5-5Fm=（X2-Xe2）+（Y2-Ye2） 當(dāng) M 點在圓弧外或圓弧上時，即滿足 Fm0，應(yīng)向-X 軸方向走一步，以逼近圓弧，M+1 點的坐標(biāo)為：X=X-1，Y=Y，新的偏差為：Fm=（X-1）2-

40、Xe2）+（Y2-Ye2）=Fm-2X+1當(dāng) M 點在圓弧內(nèi)時，即滿足 Fm0，應(yīng)向+Y 方向走一步，以逼近圓弧，M+1 點的坐標(biāo)為：X=X，Y=Y+1，新的偏差為：Fm=（X2-Xe2）+（Y+1）2-Ye2）=Fm+2Y+15.1.2.2 第一象限圓弧插補的流程圖：+X+Y-X+Y-X-Y+X-Y第一象限圓弧匯編程序置初值，對起點（X0，Y0） 、終點(Xe,Ye)和偏差 Fm 進(jìn)行賦值計算步數(shù) E=（X0-Xe）+(Ye-Xe)廣東海洋大學(xué) 2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 29 不是 是 不是 是5.1.2.3 終點判斷方法設(shè)置一個終點計數(shù)器，初值為終點 X,Y 兩個坐標(biāo)給定的總步數(shù)，每當(dāng)沿

41、 X 或 Y 坐標(biāo)方向進(jìn)給一步時，終點計數(shù)器加 1，當(dāng)與給定的總步數(shù)相等時，到達(dá)終點。5.1.2.4 其它象限的逆圓插補計算其它象限的圓弧或關(guān)于 X 軸對稱、或關(guān)于 Y 軸對稱、或關(guān)于原心對稱，完全可以按第一象限逆圓偏差公式進(jìn)行計算，所不同的是進(jìn)給方向的改變。5.1.2.5 逆圓插補流程圖象 限 判 斷計算 Yi2計算 Yi2+1Fm=Fm+ Yi2+1計算 Xi2計算 Xi2-1對(Xi2-1)取反加 1，得到補12XiFm=Fm+補12Xi步數(shù) E=E-1判斷 E=0把起點（X0，Y0）的值賦給圓弧的中間變量(Xi,Yi)，作為最開始的變量值偏差 FmR，即： FmXe2+Ye2 X若點在

42、圓弧內(nèi)，則 RMR,即： X2+Y2Xe2+Ye2 因此可取加工點偏差函數(shù)為 圖 5-7 偏差判斷Fm=（X2-Xe2）+（Y2-Ye2）當(dāng) M 點在圓弧外或圓弧上時，即滿足 Fm0，應(yīng)向-Y 軸方向走一步，以逼近圓弧，M+1 點的坐標(biāo)為：X=X，Y=Y-1，新的偏差為：Fm=（X2-Xe2）+（Y-1）2-Ye2）=Fm-2Y+1當(dāng) M 點在圓弧內(nèi)時，即滿足 Fm0，應(yīng)向+X 方向走一步，以逼近圓弧，M+1 點的坐標(biāo)為：X=X=1，Y=Y，新的偏差為：Fm=（X+1）2-Xe2）+（Y2-Ye2）=Fm+2X+1Fm0-X+Y-Y-X+X-Y+Y+XFm0Fm0Fm0廣東海洋大學(xué) 2010

43、屆本科生畢業(yè)設(shè)計 31 5.1.3.2 終點判斷方法設(shè)置一個終點計數(shù)器，初值為終點 X,Y 兩個坐標(biāo)給定的總步數(shù)，每當(dāng)沿 X 或 Y 坐標(biāo)方向進(jìn)給一步時，終點計數(shù)器加 1，當(dāng)與給定的總步數(shù)相等時，到達(dá)終點。5.1.3.3 其它象限的逆圓插補計算其它象限的圓弧或關(guān)于 X 軸對稱、或關(guān)于 Y 軸對稱、或關(guān)于原心對稱，完全可以按第一象限逆圓偏差公式進(jìn)行計算，所不同的是進(jìn)給方向的改變。5.1.3.4 順圓插補流程圖 象限 1 象限 2 象限 3 象限 4 Y N Y N Y N Y N圖 5-8 順圓插補流程圖6 總結(jié)通過兩個月的資料搜集以及到學(xué)校實驗室的實驗操作，對工作臺機械部分的設(shè)計、校核以及對

44、8051、步進(jìn)驅(qū)動器、步進(jìn)電機型號和工作原理都有一定的認(rèn)識了解。這兩個月，經(jīng)歷了很多的挫折，也收獲了很多。在設(shè)計的初期，我首先面對的是一臺全新的 XL2000 單片機綜合仿真實驗儀，必須先熟悉它，然后才能利用它。剛開始，我每天都在看說明書，學(xué)習(xí)他的原理，學(xué)習(xí)他的接線，還有如何跟上位機接通。設(shè)計的中期，我開始用 XL2000 單片機綜合仿真實驗儀跟 X-Y 工作臺做一些簡單的實驗，這一階段是比較有趣的。設(shè)計的后期，是我收獲最大的階段，也是最苦惱的階段，這一階段我的象 限 判 斷Fm0-Y+X+X+Y+Y-X-X-YFm0Fm0Fm0廣東海洋大學(xué) 2010 屆本科生畢業(yè)設(shè)計 32 工作主要是設(shè)計匯

45、編程序，經(jīng)?？ㄗ?，經(jīng)常絞盡腦汁，不停地學(xué)習(xí)，不停地嘗試，總算成功了，收獲了一種韌性、不放棄，還有單片機匯編程序編寫能力的提高。通過本次設(shè)計，自己以前所學(xué)知識能得到鞏固，對以前所學(xué)知識的理解得到進(jìn)一步加深，使自己從感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識；同時本次設(shè)計也是對自己的設(shè)計能力進(jìn)行了一次全面的檢驗和提升，設(shè)計過程中，查閱了眾多的資料，豐富了知識，積累了經(jīng)驗，獲得了一定的產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)能力。鳴 謝 33 鳴 謝本次設(shè)計是對大學(xué)四年所學(xué)知識的融會貫通，是一次全面的自我檢測；是對綜合運用所學(xué)知識，提高理論聯(lián)系實際與分析解決問題能力的培養(yǎng)，受益匪淺。在此衷心感謝張建老師和李偉洪老師對我在做畢業(yè)設(shè)計過程中悉心的指

46、導(dǎo)和幫助，使我的畢業(yè)設(shè)計順利完成。此外，衷心感謝培養(yǎng)我的老師們,在我的大學(xué)學(xué)習(xí)中教會了我很多知識，謝謝您們! 參考文獻(xiàn) 34 參考文獻(xiàn)1 鄭學(xué)堅 周斌 馬力妮 編著微型計算機原理及應(yīng)用實驗指導(dǎo)M北京：清華大學(xué)出版社20012 鄒青 主編機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計指導(dǎo)教程M北京：機械工業(yè)出版社，20043 馮開平 左忠義 主編畫法幾何與機械制圖M廣州：華南理工大學(xué)出版社20014 秦曾煌 主編電工學(xué)電子技術(shù)(第六版)M北京：高等教育出版社，20045 秦曾煌 主編電工學(xué)電工技術(shù)(第六版)M北京：高等教育出版社，20046 王潤孝 秦觀生 編著機床數(shù)控原理與系統(tǒng)M西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，19977

47、 鄭堤 唐可洪 主編機電一體化設(shè)計基礎(chǔ)M北京：機械工業(yè)出版社，20038 王庭有 等編著可編程控制器原理及應(yīng)用M北京：國防工業(yè)出版社，20059 鄭提 主編數(shù)控機床與編程M北京：機械工業(yè)出版社，200510 濮良貴 紀(jì)名剛 主編機械設(shè)計(第七版)M北京：高等教育出版社，200111 何立民 編著單片機高級教程應(yīng)用與設(shè)計M北京：北京航空航天大學(xué)出版社，200012 上海市金屬切削技術(shù)協(xié)會 編金屬切削手冊M上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，200013 馮辛安 主編機械制造裝配設(shè)計M北京：機械工業(yè)出版社，200514 王愛玲 主編數(shù)控編程技術(shù)M北京：機械工業(yè)出版社，200615 吳振彪 主編機電綜合設(shè)計指

48、導(dǎo)M北京：機械工業(yè)出版社，2006附 錄 35 附錄 1 最終程序 ORG 0000H SJMP MAIN ORG 0080HMAIN: MOV 30H,#0FH MOV 31H,#56H ;Xe 的賦值 MOV 32H,#0AH MOV 33H,#0BH ;Ye 的賦值 MOV 34H,#00H MOV 35H,#00H ;Fm 的賦值 CLR C MOV A,31H ADD A,33H MOV 37H,A MOV A,30H ADDC A,32H MOV 36H,A ;E 的賦值G011:MOV A,34H JB ACC.7,G011Y ;判斷 FmYe/Xe即：YXe-XYe0若任意點

49、M 在直線 OA 的下方，那么下式成立：Y/XYe/Xe即：YXe-XYe0 時，M 點在直線 OA 的上方； Fm0,+X當(dāng) Fm=0 時，M 點在直線 OA 上； Fm0,+Y當(dāng) Fm0 時，M 點在直線的 OA 下方； 所以當(dāng) Fm0 時，應(yīng)沿著+X 方向進(jìn)給 X一步以接近直線 OA，M+1 點的坐標(biāo)為 X=X+1， Y=Y，新的偏差為：Fm=YXe-XYe=YXe-(X+1)Ye=Fm-Y；當(dāng) Fm0 時，應(yīng)沿著+Y 方向進(jìn)給一步以接近 圖 2-2 偏差判斷直線 OA，M+1 點的坐標(biāo)為 X=X，Y=Y+1，新的偏差為：Fm=YXe-XYe=(Y+1)Xe-XYe= Fm+Xe則第一象

50、限直線插補程序流程圖 不是 是 不是 是 圖 2-3 第一象限直線插補流程圖四、實驗步驟1、按照實驗一的接線圖，把 X-Y 工作臺和 XL2000 單片機綜合仿真實驗儀的接線接好；2、打開 PC 機、穩(wěn)壓電源、函數(shù)發(fā)生器、示波器；3、打開軟件 Keil C51 集成開發(fā)環(huán)境(UV2.EXE)及 TOP851 多功能編程器(XLISP) 。結(jié)束終點判斷新坐標(biāo) X=X+1偏差 Fm=Fm+Xe初始化；終點A（Xe，Ye）和加工點P（X，Y）Fm0+X 方向走一步偏差 Fm=Fm-Ye新坐標(biāo) Y=Y+1+Y 方向走一步附 錄 55 3.1 工程項目的建立 在 Keil C51 集成開發(fā)環(huán)境(UV2.

51、EXE)的界面中點擊“工程”菜單，選擇新工程，在“文件名”中輸入你的一個工程項目名稱（請使用英文名稱） ，保存后的文件擴(kuò)展名為 un2,這時會彈出讓你選擇單片機型號的對話框，我們選擇 ATMEL-89S52，按確定。3.2 匯編源文件的建立 點擊“文件”菜單中的“新文件”新建一個文本編輯窗口，在這里輸入一個程序，然后點擊文件菜單中的保存，注意必須輸入文件的后綴名.asm，例如保存為 D:/TEST/XIEXIAN.ASM 3.3 增加文件到工程項目中 點擊目標(biāo) 1 前面的“+” ，出現(xiàn)源程序組，選中右鍵點選“增加文件到源程序組 1，這時選擇文件類型為 ASM，再選中 XIEXIAN.ASM 文

52、件，再按 ADD 添加，在隨后的提示框中按”確定“3.4 屬性設(shè)置 單擊“工程”菜單 ，在下拉菜單中單擊“輸出” ，選中“產(chǎn)生hex 文件”的選項，以偏匯編后生成 HEX 代碼，供編程器使用3.5 檢查程序并生成 hex 文件 點擊保存指令下的兩個向下小箭頭的圖標(biāo)進(jìn)行編譯，編譯成功后再最下面的窗口會表示編譯成功，并生成 hex 文件。3.6 運行程序 打開軟件 TOP851 多功能編程器(XLISP)，點擊主菜單中的打開，選擇文件“XIEXIAN.HEX”文件” ，按下界面右下角的“智能一鍵通” ，程序會寫入單片機芯片并自動運行。4、準(zhǔn)備一張白紙，按下“智能一鍵通”,將程序運行的軌跡記錄下來5

53、、關(guān)閉各種儀器的電源五、注意事項1、接線的時候，要注意強電和弱電，強電是接通步進(jìn)電機的，弱電是接通控制部分。2、使用函數(shù)發(fā)生器時，頻率需選用 300，如果頻率過低過高，X-Y 工作臺將動不了。3、工作臺運動時盡量避免超程，將要超程時，必須手動停止工作臺。附加：第一象限直線插補程序：ORG 0000H SJMP MAIN ORG 0080HMAIN: MOV 30H,#0FH MOV 31H,#56H ;Xe 的賦值 MOV 32H,#0AH MOV 33H,#0BH ;Ye 的賦值 MOV 34H,#00H MOV 35H,#00H ;Fm 的賦值附 錄 56 CLR C MOV A,31H

54、ADD A,33H MOV 37H,A MOV A,30H ADDC A,32H MOV 36H,A ;E 的賦值G011:MOV A,34H JB ACC.7,G011Y ;判斷 FmR，即： FmXe2+Ye2 X若點在圓弧內(nèi)，則 RMR,即：X2+Y2Xe2+Ye2因此可取加工點偏差函數(shù)為 圖 5-5 偏差判斷Fm=（X2-Xe2）+（Y2-Ye2） 當(dāng) M 點在圓弧外或圓弧上時，即滿足 Fm0，應(yīng)向-X 軸方向走一步，以逼近圓弧，M+1 點的坐標(biāo)為：X=X-1，Y=Y，新的偏差為：Fm=（X-1）2-Xe2）+（Y2-Ye2）=Fm-2X+1附 錄 59 當(dāng) M 點在圓弧內(nèi)時，即滿足

55、Fm0，應(yīng)向+Y 方向走一步，以逼近圓弧，M+1 點的坐標(biāo)為：X=X，Y=Y+1，新的偏差為：Fm=（X2-Xe2）+（Y+1）2-Ye2）=Fm+2Y+1 第一象限圓弧插補的流程圖： 不是 是 不是 是四、實驗步驟1、按照實驗一的接線圖，把 X-Y 工作臺和 XL2000 單片機綜合仿真實驗儀的接線接好；計算 Yi2計算 Yi2+1Fm=Fm+ Yi2+1計算 Xi2計算 Xi2-1對(Xi2-1)取反加 1，得到補12XiFm=Fm+補12Xi步數(shù) E=E-1判斷 E=0第一象限圓弧匯編程序置初值，對起點（X0，Y0） 、終點(Xe,Ye)和偏差 Fm 進(jìn)行賦值把起點（X0，Y0）的值賦給

56、圓弧的中間變量(Xi,Yi)，作為最開始的變量值計算步數(shù) E=（X0-Xe）+(Ye-Xe)偏差 Fm0+Y 方向走一步-X 方向走一步結(jié)束Yi=Yi+1Xi=Xi-1附 錄 60 2、打開 PC 機、穩(wěn)壓電源、函數(shù)發(fā)生器、示波器；3、打開軟件 Keil C51 集成開發(fā)環(huán)境(UV2.EXE)及 TOP851 多功能編程器(XLISP) 。3.1 工程項目的建立 在 Keil C51 集成開發(fā)環(huán)境(UV2.EXE)的界面中點擊“工程”菜單，選擇新工程，在“文件名”中輸入你的一個工程項目名稱（請使用英文名稱） ，保存后的文件擴(kuò)展名為 un2,這時會彈出讓你選擇單片機型號的對話框，我們選擇 ATM

57、EL-89S52，按確定。3.2 匯編源文件的建立 點擊“文件”菜單中的“新文件”新建一個文本編輯窗口，在這里輸入一個程序，然后點擊文件菜單中的保存，注意必須輸入文件的后綴名.asm，例如保存為 D:/TEST/yuan.ASM 3.3 增加文件到工程項目中 點擊目標(biāo) 1 前面的“+” ，出現(xiàn)源程序組，選中右鍵點選“增加文件到源程序組 1，這時選擇文件類型為 ASM，再選中 yuan.ASM 文件，再按 ADD 添加，在隨后的提示框中按”確定“3.4 屬性設(shè)置 單擊“工程”菜單 ，在下拉菜單中單擊“輸出” ，選中“產(chǎn)生hex 文件”的選項，以偏匯編后生成 HEX 代碼，供編程器使用3.5 檢查程序并生成 hex 文件 點擊保存指令下的兩個向下小箭頭的圖標(biāo)進(jìn)行編譯，編譯成功后再最下面的窗口會表示編譯成功，并生成 hex 文件。3.6 運行程序 打開軟件 TOP851 多功能編程器(XLISP)，點擊主菜單中的打開，選擇文件“yuan.HEX”文件” ，按下界面右下角的“智能一鍵通” ，程序會寫入單片機芯片并自動運行。4、準(zhǔn)備一張白紙，按下“智能一鍵通”,將程序運行的軌跡記錄下來5、關(guān)閉各種儀器的電源五、注意事項1、接線的時候，要注意強電和弱電，強電是接通步進(jìn)電機的，弱電是接通控制部分。2、使用函數(shù)發(fā)生器時，頻率需選用 300，如果頻率過低過高，X-Y 工作臺將動