机械5

目录 1绪论1 1.1课题研究的背景1 1.2工作台的发展现状与方向1 1.3本课题研究的范围和意义3 1.4步进电机的发展现状3 1.5单片机的发展现状4 2控制系统的总体设计6 2.1系统总体方案6 2.2机械系统6 2.3控制系统设计6 2.3.1接口设计6 2.3.2控制方案的选择7 2.3.3伺服系统设计7 3控制系统的设计方案8 3.1硬件系统设计8 3.1.1系统的硬件结构8 3.1.2步进电机8 3.1.3微处理器的选择15 3.1.4键盘操作的接口电路设计17 3.1.5显示部分操作的接口和电路设计21 3.1.6报警电路的设计24 3.1.7单片机与PC机的通信25 3.1.8系统的抗干扰设计26 3.2软件系统设计28 3.2.1软件结构设计28 3.2.2系统的程序流程29 结论40 致谢41 参考文献42 附录43 3.1.3微处理器的选择 微处理器的主要性能指标是位数、主频、寻址能力、指令系统、内部寄存器情况等。位数是重要的指标，除了影响运算精度外，还关系到指令系统的功能、寻址能力以及操作速度等。主频影响操作速度。寻址能力决定可能的最大存储容量。指令系统性能影响数据处理、输入输出等操作功能以及编程的方便性。内部寄存器的数量和功能也和操作方便性有关。此外，单片机都带有一定数量的内部RAM，还有内部ROM或其它器件。 考虑到需要满足的要求及经济因素，本系统选择MCS-51单片机。 (1) MCS-51单片机简介 MCS-51单片机是一种单片机系列的名称，由I
ntel公司研发，是目前国内广泛应用的单片机，属于这一系列的单片机型号有许多种，包括8051、8751、8031、80C51、87C51、80C31等，它们的基本组成和基本性能都是相同的，但是性能上略有差别。 MCS-51单片机是在一块芯片上集成了CPU、ROM、RAM、定时器/计数器和多种功能的I/O端口等一台计算机所需要的基本功能部件。 单片机内部包含了下列的几个部件： 一个8位CPU； 一个片内震荡器及时钟电路； 4K字节程序存储器； 128字节数据存储器； 两个16位可编程定时器/计数器； 一个可编程全双工串行口； 四个8位可编程并行I/O口； 64K字节外部数据存储器和64K字节程序存储器扩展控制电路； 五个中断源，两个优先级嵌套中断机构。 以上部分通过总线连接。