數控課程設計.doc

數控課程設計說明書 姓名： 李 學號： 20090469 班級： 機設09-4摘要本設計為一個單片機CNC裝置，能實現CNC的基本的功能控制、位置控制、及信號處理功能，為實現要求，分析系統(tǒng)應擴展一定容量的RAM、EPROM、實現三軸的進給運動、一個主軸控制，一定數量的輔助動作、一定數量的信息輸入、一定量的按鍵及顯示器。Abstract This design for a single chip CNC equipment, can realize the basic function of the CNC control, position control, and signal processing function, to realize the requirement analysis, system should expand a certain capacity RAM, an EPROM, realize the three axis feeding movement, a spindle control, the number of auxiliary action, a certain amount of information input, a certain amount of buttons and display.目錄一設計題目1二選擇芯片及元器件33、 各個芯片的地址譯碼表44、 原理圖的設計45、 網絡表6六、總結8七、參考書目8一 設計題目 設計一個單片機CNC裝置，要求擴展16K(2片)RAM,8K(4片)ROM。8位的LED動態(tài)顯示器，一個完整的按鍵鍵盤，具有18個按鍵。能輸入8個開關量信號和輸出8個開關量信號，信號指示燈，控制方式采用伺服模擬控制，驅動三個電機。采用全地址譯碼。二 芯片選擇 一片8031CPU 2片74LS373用于擴展芯片和控制信號燈 4片2716用于擴展8K的ROM 2片6264用于擴展16K的RAM 2片74LS138用于地址片選 一片INTEL8155用于控制鍵盤和顯示器 8個8 位LED顯示器 2片74245用于開關量的輸入，輸出 3片DAC0832用于控制3個電機 18個按鍵 其他元件：OPAMP，電阻，開關，電源，數碼管指示燈，電容等。三 各個芯片的譯碼地址 芯片地址選線容量地址編碼2716A0000 0* * *2K0000H07FFH2716B0010 0* * *2K1000H17FFH2716C0100 0* * *2K4000H47FFH2716D0110 0* * *2K6000H67FFH6264A100* * * *8K8000H9FFFH6264B101* * * *8KA000HBFFFH四 原理圖的設計1、設置電路圖紙參數及相關信息 根據本設計的復雜程度，本設計采用A2紙張進行設計。2、裝入所需要的元件庫將包含有用戶所需元件庫裝入設計系統(tǒng)中，以便用戶從中查找和選定所需的元器件。電路原理圖有兩大元素：一個是元件，另一個是線路。繪制一張原理圖首先是要把有關的元器件放置到工作平面上。在放置元器件之前，我們必須知道各個元器件所在的元件庫，并把相應的元件庫裝入到原理圖管理瀏覽器中。裝入元件庫的具體步驟如下：（1）打開原理圖管理瀏覽器。在工作窗口為原理圖編輯器窗口的狀態(tài)下，單擊設計管理器頂部的Browse Sch標簽即可打開原理圖管理瀏覽器窗口。（2）裝入原理圖所需的元件庫。單擊原理圖管理瀏覽器窗口中的Add/Remove.按鈕。該對話框的作用是用來裝入所需的元件庫或移出不需要的元件庫。（3）單擊選擇所需的庫文件(文件后綴名為：ddb)。然后單擊Add按鈕，被選中的庫文件即出現在Selected Files列表框中，成為當前活動的庫文件，重復上述操作即可將不同的庫文件依次添加到放置元件Selected Files中，成為當前活動的庫文件。然后單擊OK 按鈕就可以將上述庫文件裝入原理圖瀏覽器中。此時，被裝入的元件庫（*.ddb）以及該元件庫所包含的所有元器件就會出現在原理圖管理瀏覽器中。（4）若想移出某個已經裝入的庫文件，只要在Selected Files列表框中選中該文件，然后單擊Remove按鈕即可。常用的元件庫 Miscellaneous Devices.ddb Dallas Microprocessor.DDB Intel Databook.ddb Protel DOS Schematic Libraries.ddb3、 放置元件a、利用原理圖管理瀏覽器放置元件將要選定的元件放置到已建立好的工作平面上，并對元件平面上的位置進行調整，對元件的序號、封裝形式、顯示狀態(tài)等進行定義和設置。以便為下一步的布線工作打好基礎。我們利用原理圖瀏覽器將地址是0831CPU放置到工作平面上，具體步驟如下：（1） 打開原理圖管理瀏覽器。（2） 裝入原理圖所需的元件庫。將所需的庫文件“Protel DOS Schematic Libraries.ddb”裝入。（3） 選定元件所需的元件庫。首先在上圖中Browse選項下的下拉選框中輸入需要的芯片名稱即可。（4） 在該元件庫中選定所需元件。在元件列表選框中找到并將光標移至0831處，單擊鼠標左鍵即可選中。（5） 放置元件到工作平面上。選中0831后，單擊Place按鈕或直接雙擊0831，將光標移至工作平面，此時就會發(fā)現元件0831隨光標的移動而移動。然后將元件隨光標移至工作平面上的適當位置，單擊鼠標左鍵即可將元件放置到當前位置。（6） 此時系統(tǒng)任處于放置元件狀態(tài)，單擊鼠標左鍵一次就會在工作平面的當前位置 放置另一個相同的元件。單擊鼠標右鍵即可退出該命令狀態(tài)。b、按上述步驟依次放入元件74SL138、2716、6264、ADC0832、INTEL8155A、 74SL373、74SL245等元件。c、編輯元件屬性元件屬性主要包括元件的序號、封裝形式、管腳號定義等。編輯好所有元件的屬性。4、 制作元件庫中沒有的元件 有些元件元件庫中找不到，我們可以自行制作，利用Protel 99所提供的繪圖功能可繪出大概，然后再用漢字注明,在本次設計中沒有的元件是LED顯示器，由于需要9根連線，因此要自己制作。5、電路圖布線該過程實際上是利用Protel 99所提供的各種工具、命令進行畫圖工作，將事先放置好的元器件用具有電氣意義的導線、網絡標號等連接起來，使各元件之間具有用戶所設計的電氣連接關系。布線結束后，一張完整的電路原理圖才算是基本完成。該過程主要包括：畫導線、電源及接地符號（Power Port）、設置網絡標號（Net Label）、畫總線、繪制總線分支線（Bus Entry）、放置線路節(jié)點（Junction）等。6、調整、檢查和修改補充完善 在該過程中，用戶利用Protel 99所提供的各種工具對前面所繪制的原理圖做進一步的調整和修改，以保證原理圖的正確和美觀。六 設計總結通過這次數控技術課程設計，我對數控技術與單片機有了更深的理解。數控技術是用數字編程控制數控機械實現自動工作的技術。它廣泛用于機械制造和自動化領域。隨著電子技術的發(fā)展，數控（NC）系統(tǒng)有了較大的發(fā)展。對我們大學生來說學習和親手設計一個簡單的數控系統(tǒng)意義重大。課程設計的內容是單片機CNC的設計，根據老師所給的題目選擇所需的芯片并對其布局最后繪制一張電路原理圖并且生成所對應的網絡表，完成課程設計。這次設計實踐使我發(fā)現了學習時很多沒有在意的知識的作用，也促使我們將理論與實踐聯(lián)系起來，在已有知識的基礎之上對數控技術與微機原理有更深的理解，設計過程中不斷地復習學過的知識，并查找收集其它資料，與同學一起交流和討論，了解各芯片的