数控课程设计.doc

数控课程设计说明书 姓名： 李 学号： 20090469 班级： 机设09-4摘要本设计为一个单片机CNC装置，能实现CNC的基本的功能控制、位置控制、及信号处理功能，为实现要求，分析系统应扩展一定容量的RAM、EPROM、实现三轴的进给运动、一个主轴控制，一定数量的辅助动作、一定数量的信息输入、一定量的按键及显示器。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.目录一设计题目1二选择芯片及元器件33、 各个芯片的地址译码表44、 原理图的设计45、 网络表6六、总结8七、参考书目8一 设计题目 设计一个单片机CNC装置，要求扩展16K(2片)RAM,8K(4片)ROM。8位的LED动态显示器，一个完整的按键键盘，具有18个按键。能输入8个开关量信号和输出8个开关量信号，信号指示灯，控制方式采用伺服模拟控制，驱动三个电机。采用全地址译码。二 芯片选择 一片8031CPU 2片74LS373用于扩展芯片和控制信号灯 4片2716用于扩展8K的ROM 2片6264用于扩展16K的RAM 2片74LS138用于地址片选 一片INTEL8155用于控制键盘和显示器 8个8 位LED显示器 2片74245用于开关量的输入，输出 3片DAC0832用于控制3个电机 18个按键 其他元件：OPAMP，电阻，开关，电源，数码管指示灯，电容等。三 各个芯片的译码地址 芯片地址选线容量地址编码2716A0000 0* * *2K0000H07FFH2716B0010 0* * *2K1000H17FFH2716C0100 0* * *2K4000H47FFH2716D0110 0* * *2K6000H67FFH6264A100* * * *8K8000H9FFFH6264B101* * * *8KA000HBFFFH四 原理图的设计1、设置电路图纸参数及相关信息 根据本设计的复杂程度，本设计采用A2纸张进行设计。2、装入所需要的元件库将包含有用户所需元件库装入设计系统中，以便用户从中查找和选定所需的元器件。电路原理图有两大元素：一个是元件，另一个是线路。绘制一张原理图首先是要把有关的元器件放置到工作平面上。在放置元器件之前，我们必须知道各个元器件所在的元件库，并把相应的元件库装入到原理图管理浏览器中。装入元件库的具体步骤如下：（1）打开原理图管理浏览器。在工作窗口为原理图编辑器窗口的状态下，单击设计管理器顶部的Browse Sch标签即可打开原理图管理浏览器窗口。（2）装入原理图所需的元件库。单击原理图管理浏览器窗口中的Add/Remove.按钮。该对话框的作用是用来装入所需的元件库或移出不需要的元件库。（3）单击选择所需的库文件(文件后缀名为：ddb)。然后单击Add按钮，被选中的库文件即出现在Selected Files列表框中，成为当前活动的库文件，重复上述操作即可将不同的库文件依次添加到放置元件Selected Files中，成为当前活动的库文件。然后单击OK 按钮就可以将上述库文件装入原理图浏览器中。此时，被装入的元件库（*.ddb）以及该元件库所包含的所有元器件就会出现在原理图管理浏览器中。（4）若想移出某个已经装入的库文件，只要在Selected Files列表框中选中该文件，然后单击Remove按钮即可。常用的元件库 Miscellaneous Devices.ddb Dallas Microprocessor.DDB Intel Databook.ddb Protel DOS Schematic Libraries.ddb3、 放置元件a、利用原理图管理浏览器放置元件将要选定的元件放置到已建立好的工作平面上，并对元件平面上的位置进行调整，对元件的序号、封装形式、显示状态等进行定义和设置。以便为下一步的布线工作打好基础。我们利用原理图浏览器将地址是0831CPU放置到工作平面上，具体步骤如下：（1） 打开原理图管理浏览器。（2） 装入原理图所需的元件库。将所需的库文件“Protel DOS Schematic Libraries.ddb”装入。（3） 选定元件所需的元件库。首先在上图中Browse选项下的下拉选框中输入需要的芯片名称即可。（4） 在该元件库中选定所需元件。在元件列表选框中找到并将光标移至0831处，单击鼠标左键即可选中。（5） 放置元件到工作平面上。选中0831后，单击Place按钮或直接双击0831，将光标移至工作平面，此时就会发现元件0831随光标的移动而移动。然后将元件随光标移至工作平面上的适当位置，单击鼠标左键即可将元件放置到当前位置。（6） 此时系统任处于放置元件状态，单击鼠标左键一次就会在工作平面的当前位置 放置另一个相同的元件。单击鼠标右键即可退出该命令状态。b、按上述步骤依次放入元件74SL138、2716、6264、ADC0832、INTEL8155A、 74SL373、74SL245等元件。c、编辑元件属性元件属性主要包括元件的序号、封装形式、管脚号定义等。编辑好所有元件的属性。4、 制作元件库中没有的元件 有些元件元件库中找不到，我们可以自行制作，利用Protel 99所提供的绘图功能可绘出大概，然后再用汉字注明,在本次设计中没有的元件是LED显示器，由于需要9根连线，因此要自己制作。5、电路图布线该过程实际上是利用Protel 99所提供的各种工具、命令进行画图工作，将事先放置好的元器件用具有电气意义的导线、网络标号等连接起来，使各元件之间具有用户所设计的电气连接关系。布线结束后，一张完整的电路原理图才算是基本完成。该过程主要包括：画导线、电源及接地符号（Power Port）、设置网络标号（Net Label）、画总线、绘制总线分支线（Bus Entry）、放置线路节点（Junction）等。6、调整、检查和修改补充完善 在该过程中，用户利用Protel 99所提供的各种工具对前面所绘制的原理图做进一步的调整和修改，以保证原理图的正确和美观。六 设计总结通过这次数控技术课程设计，我对数控技术与单片机有了更深的理解。数控技术是用数字编程控制数控机械实现自动工作的技术。它广泛用于机械制造和自动化领域。随着电子技术的发展，数控（NC）系统有了较大的发展。对我们大学生来说学习和亲手设计一个简单的数控系统意义重大。课程设计的内容是单片机CNC的设计，根据老师所给的题目选择所需的芯片并对其布局最后绘制一张电路原理图并且生成所对应的网络表，完成课程设计。这次设计实践使我发现了学习时很多没有在意的知识的作用，也促使我们将理论与实践联系起来，在已有知识的基础之上对数控技术与微机原理有更深的理解，设计过程中不断地复习学过的知识，并查找收集其它资料，与同学一起交流和讨论，了解各芯片的