基于单片机的xy轴步进运动控制装置设计

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1、长春理工大学光电信息学院毕业设计编号本科生毕业设计基于单片机的XY轴步进运动控制装置设计BasedOnScmXYAxisSteppingControlDevice学生姓名阿力玛专业机电一体化学号0852301指导教师分院机电工程分院2011年月长春理工大学光电信息学院毕业设计摘要本文主要是关于两维步进单片机控制工作台的控制部分的研究。主要的任务就是用单片机实现两个步进电机的正反转和速度的控制。单片机控制的X-Y工作台系统可以设计为开环，半闭环和闭环伺服系统三种。本设计采用开环伺服系统，通过单片机控制步进电动机的驱动，经传动机构动带动工作台的运动。机械结构设计首先

2、根据工作台的最大载荷，选取导轨副，设计工作台，然后进行结构设计，受力分析，转矩计算，画出工作台的装配草图，再选择步进电动机的型号，进而设计滚珠丝杠，最后设计出X-Y工作台，画出其装配图。关键词XY工作台；步进电机；脉冲当量；装配图8长春理工大学光电信息学院毕业设计AbstractThispaperstudiesthecontrollingtableofthetwo-dimensionalsteppingSCMcontrolpart. ThemaintaskistoreversetwosteppermotorsandcontrolspeedusingSCM. XY

3、table,controlledbymicroprocessorsystem,canbedesignedasopen-loop,semiclosed-loopandclosedloopservosystem. Thisdesignusestheopen-loopservosystem. Steppermotor,drivenbytheSCMcontrollingsystemdrivesthemotiontablebythedrivemechanism. Formechanicaldesign,itisthefirststeptodesigntheworktabl

4、eandselecttheguidepairsbythemaximumloadunderthetable. Laterforstructuraldesign、stressanalysis,andthetorquecalculation,drawthetableassemblysketches. Thenselectthetypesteppingmotor,anddesigntheballscrew. CompletedesigningtheXYtable,anddrawingtheassemblydrawingfinally. Keywords:XYtables

5、teppermotorpulseequivalentassemblydrawing8长春理工大学光电信息学院毕业设计目录摘要IAbstractII1绪论11.1序言11.2该设计主要任务12方案原理设计32.1数控工作台研究现状32.1.1数控工作台的现状与发展32.1.2步进电机的现状与发展42.1.3单片机的现状与发展52.2系统总体方案62.2.1机械系统72.2.2控制系统方案102.2.3控制方案选择112.2.4伺服系统设计113XY工作台设计123.1XY工作台结构设计概述123.2丝杠的选择133.2.1滚珠丝杠设计总述133.2.2滚珠丝杠特点

6、133.2.3设计和使用滚珠丝杠应注意以下问题143.3滚动丝杠支承的选择143.3.1支承方式的选择153.3.2轴承的选择153.3.3轴承的选择153.3.4轴承的润滑与配合163.4初选联轴器类型163.5导轨材料的选择及热处理173.5.1导轨材料选择173.5.2导轨的热处理183.6机座的设计183.6.1机座自身刚度183.6.2提高机座连接处的接触刚度184控制系统设计194.1硬件设计194.1.1硬件结构194.1.2步进电机204.1.3处理器选择264.1.4键盘接口电路设计294.1.5显示部分设计314.1.6报警电路设计354.1

7、.7单片机与PC机通信设计364.2软件系统设计398长春理工大学光电信息学院毕业设计4.2.1软件结构设计394.2.2系统的程序流程414.2.3编语言程序设计50结论53致谢54参考文献558长春理工大学光电信息学院毕业设计1绪论1.1序言随着科学技术不断的发展，数控工作台的越来越广泛的应用在各种加工场合，其中包括用于焊接、安装、点胶、打孔、包装、取料等各类位置控制设备和加工设备的应用等。同时，由于数控工作台的巨大的市场前景和应用价值，科技工作者对工作台的研究、开发从来没有间断过，并且新产品或性能改进的产品大量出现。为了满足不同工作场合和工作条件的要求，市

8、场上已经出现了种类多样、