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1981
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1981_室内数控云台设计,1981,室内,数控,设计
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湛江海洋大学毕业设计（论文）书设计题目： 室内数控云台设计 （中英文）： The design for the Numerical control sputnik indoors专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： xx xxxxxxxxxxxxxx 学生姓名： xxxxxxxxxxxx 指导教师： xxxxxx 职称： 副教授 xxxxxx 职称： 讲 师 2008 年 6 月 10 日毕业论文（设计）任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求）设计一种数控云台，该设备主要应用于室内，采用吊装式，全天候都能进行监控，并且要求设计其控制部分，编出设计程序，使之实现数控化。具体要求如下：1. Z方向行程范围0355，X方向行程范围45452. Z方向最小速度1r/s，最大速度2r/s；X方向最小速度0.5/s，最大速度90/s3. 两个方向的速度从最静止提高到最大速度的时间为0.2s4. 设计工作强度为每天24小时，每年工作360天，工作20年5. 控制部分要实现摄像机的镜头的变焦、聚焦和行程控制等功能6. 云台外形要美观，而且有利于摄像机的隐蔽，在工作期间不易于被人发现图纸内容及张数要求完成的图纸内容及要求1. 系统装配图A11张；2. 关键部件零件图A32张；3. 数字控制原理图A11张；4. 关键部件零件图A41张其它要提交的设计资料1. 设计说明（论文）书一份，不少于1.8万字；2. 说明（论文）书要求有方案论证分析，必要的理论计算，部件结构设计计算，及选用说明，电气控制电路，设计分析，计算说明；3. 包括一个有图纸和设计说明（论文）书内容的软盘。毕业论文（设计）进度计划起讫日期工作内容备注3.254.134.164.244.255.55.65.135.145.205.216.46.56.10查设计资料，方案分析；总体方案设计；传动和总体结构计算；机械结构设计；数字控制原理图设计及实体设计；编写设计程序和撰写毕业设计说明书；毕业答辩。参考文献1、 郑缇、唐可洪主编。机电一体化设计基础，北京，机械工业出版社。2002年2、 杨磊、李峰主编。闭路电视监控系统，机械工业出版社。1999年3、 何立民编著，单片机高级教程应用与设计，北京，北京航空航天大学出版社，2001.64、耿长清主编，单片机应用技术，北京，化学工业出版社，2002.75、周开勤主编。机械零件手册第四版，北京，高等教育出版社。1998年6、濮良贵、纪名刚主编。机械设计第六版，北京，高等教育出版社。2000年7、李朝青编著，PC机及单片机数据通信技术，北京，北京航空航天大学出版社，2000.128、孙桓、陈作模主编。机械原理第五版，北京，高等教育出版社。2000年9、关振彪编。机电综合设计指导，湛江，湛江海洋大学。2002年10、刘鸿文主编。材料力学第三版，北京，高等教育出版社。2000年11、王焕庭、李茅、徐善国主编。机械工程材料第四版，大连理工出版社。2000目录摘要1前言2第一章 绪论.3第二章 产品的技术指标和技术参数.4第一节 数控云台的技术指标.4第二节 可行性论证及技术经济分析.4第三章 云台总体方案的设计.4 第一节 云台设计方案的提出.4 第二节 云台设计方案的论述.5第四章 机械部分的设计.6第一节 步进电机的选用.6第二节 减速机构传动系统设计.8第三节 轴的设计.13第四节 轴承的设计.15第五章 控制部分的设计16第一节 控制系统的功能与设计要求.16第二节 系统总体设计方案.17第三节 软件设计.21第六章 总 结.31第七章 外文翻译32第八章 参考资料.44第九章 附录.45摘要：本次毕业设计是设计闭路电视监控系统中的前端设备数控云台，此设计根据数控云台的工作环境、机械指标、设计参数和主要技术要求，采用室内智能球型云台。球型外壳能减少灰尘及各种干扰，日常维护方便，可达到隐蔽监视的目的，云台在水平方向可连续350无级变速扫描，并设有设置摄像点的功能。本设计介绍了数控云台的传动原理、结构特点和功能，并对步进电机的特点作了简单的介绍。关键词：闭路电视系统 数控云台 步进电机ABSTRACT：This graduation project is to design a numerical control (NC) sputnik of the closed-circuit video tape system.The project based on the workung cinditions、the mechanical guideline、the design parameter and the primary technical repuirements.The intellectual spherical sputnik for indoor was applied to the project.The spherical husk can reduce dust and all kinds of disturb,it is easy to maintain,it can spy in hidden place.In horizon,it can successively scan a round in stepless timing,and have the function of Preset Positions.The project introduce druvung principle construction features and the function of NC sputnik.It simply introduce repeating motor.KEYWORDS: Closed-circuit videotape system, Numerical control sputnik, stepping motor 前 言随着科学技术的不断发展，人们已经不满足于电话通信，对信息传输的要求，不但要求听到对方的声音，更希望看到对方的形象，而且还要看到对方活动的现场。黑白图像早己不能满足人们的要求，人们希望看到的是对方的彩色图像。 监控电视主要是对机要部门、商场、货场、生产等部门的监视、控制和报警。最简单地监控系统是由一架摄像机和一台监视器，中间馈线连接而组成。一般的监控系统都是比较复杂的。它可以完成的功能也是比较多的。 目前，图像通信与监控系统已逐渐普及到了文化教育、工农业生产、交通运输管理、医疗卫生、水下作业、铁路现场、公安系统等国民经济的各个部门。由于图像通信与监控系统，具有形象直观安全可靠，效率高等一系列优点，它在我国现代化建设中，特别在通信现代化，管理现代化中无疑将会日益发挥重要作用。第一章 绪论云台是承载摄象机进行水平和垂直两个方向转动的装置。云台内装两个电动机。这两个电动机一个负责水平方向的转动，另一个负责垂直方向的转动。水平转动的角度一般350。，垂直转动则有土45。，土35。、土75。等等。水平及垂直转动的角度大小可通过限位开关进行调整。云台的分类大致分为室内用云台及室外用云台。室内用云台承重小，没有防雨装置。室外用云台承重大，有防雨装置。有些高档的室外云台除有防雨装置外，还有防冻加温装置。为适应安装不同的摄象机及防护罩，云台的承重应是不同的。因而应根据选用的摄象机及防护罩的总重量来选用合适承重的云台。室内云台的承重量较小，云台的体积和自重也较小。室外用云台因为肯定要在它的上面安装带有防护罩(往往还是全天候防护罩)的摄象机，所以承重量都较大。它的体积和自重也较大。目前出厂的室内云台承重量大约1.5KG7KG左右。室外用云台承重量大约7KG50KG左右。还有些云台是微型云台，比如与摄象机一起安装在半球型防护罩内或全天候防护罩内的云台。一般的云台均属于有线控制的数控云台。云台的转动是通过在控制室操作控制器，将控制电压通过多芯电缆直接加到云台内的步进电机上，或者通过通信电缆控制远端的解码器，再又解码器经局部多芯电缆将电压加到云台内的电动机上，从而实现云台的旋转。还有的云台内装继电器等控制电路，这样的云台往往有六个控制输入端。一个是电源的公共端，另四个是上、下、左、右端。还有一个则是自动转动端。当电源的一端接在公共端后，电源另一端接在“自动”端后，云台将带动摄象机头按一定的转动速度进行上、下、左、右的自动转动。在电源供电电压方面，目前常见的有交流24V和220v两种。云台的耗电功率一般是承重量小的功耗小，承重量大的功耗大。目前，还有直流6V供电的室内用小型云台，可在其内部安装电池，并用红外遥控器进行遥控。目前大多数云台仍采用有线遥控方式。云台的安装位置距控制中心较近，且数量不多时，一般采用从控制台直接输出控制信号进行控制。而当云台的安装位置距离控制中心较远且数量较多时，往往采用总线方式传送编码的控制信号并通过终端解码解出控制信号再去控制云台的转动。第二章 产品的技术指标和技术参数第一节 数控云台的技术指标云台的设计参数和技术指标：（1） 控制轴：两旋转轴，点位控制，水平Z轴，垂直X轴;（2） 行程：Z轴，0350；X轴，45 45;（3） 速度：Z轴350/s700/s,X轴15/s90/s（4） 供电：AC220V或DC12V（5） 负载：3kg（6） 脉冲当量：0.5度/脉冲第二节 可行性论证及技术经济分析智能高速球云台的优点：（1）普通云台的监视范围有限，在云台的正下方存在死点，而智能高速球云台在水平方向上可以连续360度无级变速扫描，不存在任何死点。（2）普通云台多为匀速云台，只能以10RAD/S左右的固定速度进行扫描，无法应付突发事件的发生。而智能高速球云台可以在0.5度125RAD/S的可变速搜索目标。（3）普通云台过于暴露，往往给被监视者以反感，且使人轻而易举得发现当前摄象机的位置；而智能高速球云台采用的是球型液态金属镀膜单反防护罩，使人根本看不到里面的摄象机，它既隐藏了摄象机，又具有极好的装饰效果，特别适合银行、机场、商店、广场等隐蔽性的监视和跟踪。（4）普通云台通常没有预置摄象点的功能，而智能高速球云台则可以有预置摄象点。综上所述，球型云台比普通云台更有使用价值！第三章 云台总体方案的设计第一节 云台设计方案的提出初步确定水平轴和垂直轴分别使用反应式步进电机作驱动源，并利用齿轮减速机构，以细分步进电机的步距角。垂直转动轴与齿轮的连接是用一对背靠背的角接触球轴承，水平转动轴是用滑动轴承与支架连接。分别用水平支架和垂直支架支承摄象机。外部采用吊装支承，外型仿效球型云台的设计。第二节 云台设计方案的论述步进电机是机电一体化产品中的关键组件之一，是一种性能良好的数字化执行元件。其特点是输入一个脉冲就转动一步，即转子转过一个相应的步距角。实际上，驱动步进电机的开关是晶体管，开关信号由数字集成电路或微机产生。通过前面的介绍可以看到，步进电机是一种把开关激励的变化变换成为梢确的转子位置增量运动的执行机构。与能够实现类似功能的其他部件相比，使用步进电机的控制系统有下面几个明显的优点：(1) 通常不需要反馈就能对位置或速度进行控制。(2) 位置误差不会积累。(3) 与数字设备兼容。步进电机的品种规格很多，按照它们的结构和工作原理可以划分为磁阻式(也称反应式或变磁阻式)电机、混合式电机、永磁式电机和特种电机等四种主要型式。反应式步进电动机由于其结构简单和经久耐用，所以是目前应用最普及的一种步进电动机。这种电动机按变磁阻原理工作，于是有的国家又称之为变磁阻步进电动机。其优点是；力矩惯性比高；步进频率高，频率响应快；不通电时转子能自由转动；机械结构简单、寿命长；能双向旋转；有适量阻尼；正常电机无失步区。缺点是：不通电时无定位力矩；每步有振荡和过冲。永磁式步进电动机特点：功耗较小，在断电时仍有定位转矩，但是步距角大，需供给正负脉冲电源，启动和运行频率较低。混合式电机特点：转矩大，步距角小，运行频率高，功耗低及有自锁功能，但需有正负电脉冲供电，结构复杂，价格高。比较以上各种电机，决定选择反应式步进电机作为驱动摄象机的动力源。摄象机的脉冲当量等于步进电动机的步距角除以传动比，为使摄象机达到较小的脉冲当量，利用齿轮减速机构，细分步距角以达到目的，同时降低驱动齿轮的转速，提高转矩。垂直轴上的一对轴承主要用于承受轴向力；水平轴采用滑动轴承，可以减小径向空间尺寸。整个云台采用吊装球型设计，其优点如下：（1） 最大限度地减少灰尘和外来的干扰，使云台寿命大大延长，也使系统的可靠性进一步提高。（2） 球型防护罩采用内侧单面镀膜工艺，有利于隐蔽监视。（3） 防护罩表面进行防静电处理，可以防止灰尘吸附，日常维护简单（4） 防护罩降低了云台的转动噪音。 第四章 机械部分的设计第一节 步进电机的选用步进电机的选用主要考虑三个问题：（1）步距角要满足系统脉冲当量的要求；（2）满足最大静转矩的要求；（3）启动转矩与启动频率、工作运行转矩与运行频率必须满足所选电机型号相对应的启动矩频特性和工作矩频特性。一、 垂直X轴步进电机的选择设计参数和技术要求：行程-4545，最大速度90/s。（1）本设计选用美国TATAL彩色DSP摄像机TTC-853。其主要技术参数：电源 24VAC/12VDC 摄像元件 1/3”CCD 影像像素 NTSC 768（H）494（V） PAL 752（H）582（V） 视频输出 1VP.P/75 ohms BNC 工作温度 -10C TO 50C 重量 540g 外型尺寸 30（W）59（H）106（L）（2）计算负载转矩 M=M+M+M 其中：M为垂直方向上的转矩； M为惯性转矩； M为重力方向上的转矩 ；M为摩擦力产生的转矩 步进电机的速度控制，实际上就是控制系统发出时钟脉冲的频率或者换相的周期。 步进电机的加减速控制，对于点位控制系统，从起点到终点的运行速度都有一定的要求。对于云台在点位控制过程中，运行速度都需要有一个加速恒速减速-（低恒速）-停止过程并要求加减速过程时间尽量短，而恒速时间尽量长。本设计中，近似认为地认为升速规律按直线规律升速（实际上按指数规律升速），设定从静止升到90/s用0.2s。M=J角加速度=（-）/=（/2-0）0.2=7.85 rad/s考虑支架等附件的重量，取m=700g, L=110mm, H=80mm摄像机及其框架在垂直转动时的转动惯量为： J=m(L+H)/12=0.7(0.11+0.08)/12=10.7910kg.m所以 M=J=10.79107.85=0.0085N.m本设计中，将转动中心定于重心附近，即重心产生的转矩可忽略不计，即M0 N.mM难以计算，可将M乘以一个修正系数后，得到M，取修正系数为1.3 则 M=1.3 M=1.30.0085=0.011N.m将负载转矩折算到步进电机的主轴上：M= M/i=0.011/3=0.0037 N.m根据M（0.3-0.5）M 其中： M：折算到电机轴上的力矩；M：最大静转矩 即： MM/0.3=0.0037/0.3=0.0123 N.m（3）步进电机的最高运行频率 取脉冲当量为： =0.5 /脉冲 最高运行速度： n=90 /s 所以 f= n/=90/0.5=180 Hz因此，从步进电机步距角考虑，在X方向上选用36BF003反应式步进电机二、 水平Z轴步进电机的选择 设计参数和技术要求： 行程： 0-355； 最高速度： 2 r/s（1） 、计算负载转矩M=M+M其中： M为水平方向上的转矩M为惯性转矩；M为摩擦力产生的转矩同前述道理，设定摄像机从静止升到最高速用0.2s M=J角加速度=（-）/=（4-0）/0.2=20 rad/s将水平移动部分看成为矩形实体，其中m=2.5kg，L=100mm，H=100mm即水平移动的总体转动惯量为： J=m(L+H)/12=2.5（0.1+0.1）/12=0.00417kg.m 所以 M=J=0.0041720=0.2617 N .mM难以计算，可将M乘以一个修正系数后，得到M，由于采用的是滚动轴承，摩擦系数远小于滑动轴承，所以选修正为1.1M=1.1 M=1.10.2619=0.288 N .m折算到电机轴上 M= M/ i =0.288/3.75=0.0768 N .m M（0.3-0.5）M 所以 MM/ 0.4 = 0.0768 / 0.4 = 0.192 N .m（3）步进电机的最高运行频率 取脉冲当量为： =0.5 /脉冲 最高运行速度： n=720 /s 所以 f= n/=720 / 0.5=1440 Hz综上计算，并考虑步进电机的步距角，选用45BF006反应式步进电机。第二节 减速机构传动系统设计一、 垂直X轴减速齿轮机构设计 初步拟定已知条件： i= 3， n=15r/min，m=1mm,工作寿命为20年（每天工作24小时，一年工作360天） 以下计算过程选自机械设计：选定齿轮类型、精度、材料及齿数1）、按传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动2）、考虑该减速器传动功率不大，所以大、小齿轮都选用软齿面，由表10-1选大、小齿轮材料为45号钢，经常化处理，齿面硬度为162-217HBS3）、选取精度等级：选7度等级（GB10095-88）4）选小齿轮齿数z=18 ,大齿轮齿数z= zi=316=54.所以大、小齿轮分度圆直径分别为d=m z=181=18mm, d=m z=541=54mm1、 按齿根弯曲疲劳强度校核 校核公式为： = M Pa m（） mm计算载荷系数K ： K = KKKK （其中K为使用系数；K为动载系数；K为齿间载荷分配系数；K为齿向载荷分布系数） 由表10-2查得K=1.00； 因为n=0.25 r/s， 所以v=2nd/2=20.2518/2=14.13mm/s 而且属于7级精度，由图10-8查的K=1.02； 因为 F= 2T/d= 20.078/1810=8.7N，所以KF/b = 1.008.7/0.518=0.97 N/mm ( 齿宽系数 =0.5 )由表10-3可查的K= K=1.0由表10-4可查的K=1.26, 由图10-13可查的K=1.2所以 K = KKKK=1.001.021.01.2 = 1.224计算齿形系数Y及应力校正系数Y：由表10-5可查的Y=2.91 ； Y=1.53Y=2.32+（54-50）=2.344Y=1.70+（54-50）=1.712 所以 =4.25 MPa =3.83MPa而 =MPa计算应力系数 N=60njL=601531(2436020)=0.4710 N= N/3=0.4710/3=0.1610由图10-18可查的弯曲疲劳寿命系数K为： K=0.88； K= 0.89按硬度中间值189.5HBS，由图10-20b可查的=310MPa 取安全系数S=1，所以 =272.8 MPa =275.9 MPa取中最大值，即=4.25 MPa； 取中最小值，即=272.8 MPa很明显 ，满足要求m（）=0.29 mm，满足要求2、 按齿面接触疲劳强度校核 =2.5Z MPa d2.32 mm 大、小齿轮都是锻钢，由表10-6可查的材料的弹性影响系数为Z=188.9载荷系数 K = KKKK=1.001.021.01.26=1.2852所以 =2.5188.9=0.12 MPa计算接触疲劳许用应力： =由于工作应力循环次数 N=0.4710，N=0.1610所以由图10-19，可得K=0.915； K=0.92 （不允许出现点蚀）由硬度中间值189.5HBS，图10-21c可得大、小齿轮的接触疲劳强度极限为=380 MPa取安全系数S=1，则=347.7 MPa =349.6 MPa取最小值即 =347.7 MPa，很明显=0.12 MPa=347.7 MPa，安全d2.322.32=4.62mm因为d=20mm，所以也满足要求因为垂直X轴的运动范围是，所以该减速机构中大齿轮定为齿扇结构，角度为120二、 水平Z轴减速齿轮机构设计 初步拟定已知条件： i= 3.75， n=2r/min，m=1mm,工作寿命为20年（每天工作24小时，一年工作360天）1、选定齿轮类型、精度、材料及齿数1）、按传动方案，选用直齿圆柱齿轮传动2）、考虑该减速器传动功率不大，所以大、小齿轮都选用软齿面，由表10-1选大、小齿轮材料为45号钢，经常化处理，齿面硬度为162-217HBS3）、选取精度等级：选7度等级（GB10095-88）4）选小齿轮齿数z=20 ,大齿轮齿数z= zi=3.7520=75.所以大、小齿轮分度圆直径分别为d=m z=201=20mm, d=m z=751=75mm2、 齿根弯曲疲劳强度校核 校核公式为： = M Pa m（） mm参照垂直X轴的计算方法，得载荷系数K=1.224计算齿形系数Y及应力校正系数Y：由表10-5可查的Y=2.8 ； Y=1.55 Y=2.23 ； Y=1.775 F=2T/d=20.196/2010=19.6N所以 =10.4MPa =9.5 MPa同理可得： =272.8 MPa 取中最大值即=10.4MPa很明显 =10.4MPa=272.8 MPa 故安全m（）（）=0.3 mm 满足要求3、 按齿面接触疲劳强度校核 =2.5Z MPa d2.32 mm同上 =2.5Z=2.5188.9 =0.19 MPa 由上计算得 =347.7 MPa， 显然=0.19 MPa=347.7 MPad2.322.32 1.32mm综上所述，该齿轮机构满足要求三、 各齿轮参数 1、 垂直X轴齿轮参数分度圆直径： d=m z=181=18mm d=m z=541=54mm齿顶高： h= h= hm=11=1mm齿根高： h= h=( h+ c)m=(1+0.25) 1=1.25mm齿全高： h= h= h+ h=1.25+1=2.25mm齿距： p=mm齿厚： s=/2=0. 5mm齿槽宽： e=/2=0. 5mm顶隙： c= cm=0.251=0. 25mm标准中心距： a=m(z+ z)/2=1(18+54)/2=36mm2、 水平Z轴齿轮参数 分度圆直径： d=m z=201=20mm d=m z=751=75mm 齿顶高： h= h= hm=11=1mm齿根高： h= h=( h+ c)m=(1+0.25) 1=1. 25mm齿全高： h= h= h+ h=1.25+1=2. 25mm齿距： p=mm齿厚： s=/2=0. 5mm齿槽宽： e=/2=0. 5mm 顶隙： c= cm=0.251=0. 25mm标准中心距： a=m(z+ z)/2=1(20+75)/2=47.5mm（h：齿顶高系数，c：顶隙系数，其数值分别为：h=1，c=0.25） 第三节 轴的设计一、 垂直X轴的设计 因为X方向的轴同时承受转矩和弯曲作用，所以按弯扭组合强度条件进行计算（材料为45号钢，经退火、淬火和回火处理） 强度条件为：=M/W=/W （其中W为抗弯截面系数，为许用弯曲应力） W =/32=1010/32=0.09810 m所选摄像质量为m=540g，考虑其附加器件的质量，设总量为m=700g即F= mg=0.710=7N在B处的弯矩M为：M=FL=70.02=0.14N.m所选电机的转矩T=0.078 N.m，折算到X轴上，T= T i =0.0783=0.234 N.m因此=/W=/0.09810=2.51MPa查表可得45号钢的弯曲许用应力为=100 MPa很明显=2.51MPa=100 MPa，满足强度要求垂直X轴左右两边各一条，而且作成阶梯轴，均用螺钉和齿扇、摄像机连接在一起，起定位和传递转矩作用。二，水平Z轴的设计 由于水平Z轴有上下两根，上轴只承受轴向拉力作用，故只须满足抗拉强度要求，即 （其中为正应力；N为轴向力；A为轴的横截面积）设上轴承受质量为3kg的器件，即N=mg=310=30N由材料力学P33可查的45号钢的抗弯强度极限为=598 MPa因此 59830/A 得有效面积为A30/598=0.25mm现从总体结构上考虑，上轴轴径最小处为16mm，内开一个10mm的内孔，用以通视频线、电源线等线路，其有效面积为： S=（D-d）/4=3.14(16-10)/4=122.46mm0.25mm， 显然满足要求 对于Z方向下轴，除承受轴向拉伸外，还有承受扭矩作用，应分别进行强度校核。 设下轴承受质量为2.5kg的器件，所以N=mg=2.510=25N 有效面积 A25/598=0.04 mm，从整体结构考虑，下轴轴径最小处为10mm，内留一个8mm的孔，则有效面积为S=（D-d）/4=3.14（10-8）/4=28.26mm,满足要求 对于扭矩作用，其强度条件为：=/ （为轴承受的最大转矩，为抗扭截面系数，为许用剪切应力）因为T=0.196N.m，所以折算到轴上的扭矩为= Ti=0.1963.75=0.735 N.m=（1-）=1-（）=0.1210m 所以 =/=0.735/0.1210=6.15 MPa查表可得45号钢的许用剪切应力为=60 MPa ， 很明显，满足强度要求 第四节 轴承的设计 一、垂直X轴轴承的选用为使径向尺寸较小和安装方便，选用滑动轴承，轴瓦材料为聚四氟乙烯（PTFE），该材料能抗强酸强碱，具有一定的自润滑性，可以在无润滑条件下工作，在高温条件下具有一定的润滑能力，具有包容异物的能力（嵌入性好），不易擦伤配偶表面，减磨性及耐磨性都比较好。初选轴径为d=10mm，轴瓦宽度B=10mm，摄像机及支架的重量约为0.7kg，即轴承所承受的径向力2F=mg=0.710=7N，即F=3.5N1、 验算轴承平均压力p p=F/(dB) p MPa （p为轴瓦材料的许用应力）查表12-3，可得p=3 MPa 则 p=F/(dB)=3.5/（10101010）=0.035 MPap =3 MPa2、 验算轴承的pv值轴承的发热量与其单位面积上的摩擦功耗fpv成正比（f是摩擦系数），限制pv值就是限制轴承的温升 pv=Fn/(19100B) pv MPam/s 其中：v为轴颈的圆周速度，即滑动速度（m/s） pv为轴瓦材料的pv许用值（MPam/s）因为n=15r/min，查表12-3可得，pv=0.04 MPam/s pv=Fn/(19100B)=3.515/1910010=0.00027 MPam/spv=0.04 MPam/s3、验算轴承的滑动速度VV=V m/s （V为许用滑动速度）查表12-3，可得V=1.3m/s V=3.141015/601000=0.00785m/sV=1.3m/s 综上计算所得，可知该滑动轴承满足要求二、水平Z轴轴承的选用根据水平Z轴下轴的轴径和工作要求，选用一对型号为36203的角接触球轴承（背靠背放置）。轴承与轴承套、轴都采用间隙配合，轴承内圈用轴肩定位，上加垫圈和螺母夹紧。已知条件：轴承轴向载荷A=25N，径向载荷R=1N，轴承转速n=120r/min，运转时无冲击，设计寿命为20年（每天工作24小时，一年工作360天）1、 求比值A/R=25/1=25根据表13-5，角接触球轴承的最大e值为1.14，即A/Re2、 初步计算当量动载荷P P=f(XR+YA)按照表13-6，f=1.01.2，取f=1.2按照表13-5，X=0.44查表可知该轴承的额定静载荷C=5.38KN，所以A/ C=25/5380=0.0046由表10-5可得Y=1.90则P=1.2（0.441+1.925）=57.53N则所需的基本额定动载荷C为 C=P（）=57.53=618.76N （取） 查表得该轴承的额定动载荷为C=8.38KN很明显 C=618.76NC=8.38KN，满足要求使用寿命：L=10（C/P）/（60n）=10（8380/57.53）/60120=4.2910h设计使用寿命：L=2436020=1.29610h 满足要求第五章 控制部分的设计第一节 控制系统的功能与设计要求 云台控制器是用来通过串行通信口接收由PC机(或单片机)或视频切换器发送来的控制命令控制云台运动方向，照明灯开关，摄像头焦距、光圈、变倍，从而达到对现场情况实时监视目的的设备。 本控制系统的功能与特点如下： 1）上位机(单片机或PC机)实现多机集中控制，云台控制器通过与上位机通信实现对云台、镜头等控制；2）采用RS-485通信接口，可以满足远距离控制的需要；串行通讯口采用电源隔离供电，并且与主机之间采用了光电隔离技术； 3）云台动作：产生上、下、左、右、自动5种控制动作并实现匀速、变速控制； 4）云台摄像头控制：实现对摄像头的变倍、焦距、光圈的大、小控制； 5）选用硬件WDT实现程序运行监视； 6）其他功能：灯光控制、防盗、状态显示、急停等。 第二节 系统总体设计方案5.2.1 总体方案的确定按照功能要求，确定系统方案如图5-1所示。从图中可以看出，系统由微处理器摄像镜头控制RS-485串行通信接口微处理器程序存储器I/O扩展与复位电路云台控制 图5-1 控制器功能框图 模块、串行通信模块、时钟模块、程序存储器和I/O扩展模块以及镜头、云台等控制模块组成。在方案设计中，结合程序容量与通信内容，根据经济、简洁至上的原则， 并行扩展一片EPROM（16K）以及一片8155。这里，微处理器选用INTEL公司的8031，所有串、并行接口时序均通过软件模拟实现。 5.2.2 系统中关键器件的选用 5.2.2.1 微处理器（选用INTEL公司的8031CPU） 在方案中已确定使用MCS-51系列单片机8031。由INTEL公司生产的此型号单片机是一种低功率、高性能的8位CMOS微处理器芯片。片内无程序存储器（ROM）及128B的数据存储器（EPROM），与工业标准的80C51指令集与引脚分布相兼容。它的特点归纳如下：l MCS-51系列中最典型的产品；l 宽工件电压范围：Vcc=2.7 5.5V;l 全静态工作方式：0 24MHz;l 2568位内部RAM；l 32条编程I/O口线；l 2个16位定时/计数器；l 5个中断源；l 可编程串行中断；l 低功耗的闲置与掉电模式。5.2.2.2 可编程RAM/IO扩展接口（8155） 8155芯片内包含有256字节RAM，2个8位和1 个6位的可编程并行I/O口，1个14位定时/计数器。8155可直接与MCS-51单片机联接，不需要增加任何硬件逻辑。由于8031单片机外接一片8155后，就扩展了数据RAM、I/O端口和定时/计数器，因而是MCS-51单片机系统中最常用的外围接口芯片之一。在8155的控制逻辑部件中，设置有一个控制命令寄存器和一个状态寄存器。8155的工作方式由CPU写入控制命令寄存器中的控制字来确定。控制命令寄存器只能写入不能读出，8位控制命令寄存器的低4位用来设置A口、B口和C口的工作方式。第4、5位用来确定A口、B口以选通输入输出方式工作时是否允许中断请求。第6、7位用来设置定时/计数器的操作。8155的A口、B口可工作于基本I/O方式或先通方式，C口可作为输入输出口线，也可作为A口、B口选通方式工作时的状态控制信号线。其工作情况与8255方式0、方式1时大致相同，控制信号的含义也基本一样。另外，在8155中还设有一个状态标志寄存器，用来存放A口和B口的状态标志。状态标志寄存器的地址与命令寄存器的地址相同，CPU只能读出，不能写入。在8155中还设有一个14位定时/计数器，可用来定时或对外部事件计数，CPU可通过程序选择计数长度和计数方式。计数长度和计数方式由输入给计数寄存器的计数控制字来确定。5.2.3 看门狗电路（MAX813L）MAX813L为51系列的专用电源的监控电路，该电路具有上电复位和电源电压监控功能。当电源电压降到一定值时，将会触发PFI端，使PFO输出低电平，单片机接收中断后，进行现场处理，以保证在恢复电源后进行现场恢复。在程序初始化时应注意对PCON寄存器（我们在进入掉电保护时，可对PCON进行编程，以备上电复位时使用）进行检验，以确定是初始复位（进行必要的初始化），还是上电复位（断电后恢复状态），如果是上电复位应进行必须的现场恢复以保障设备的正常运行。 MAX813L的RST输出是高电位复位输出，他的看门狗控制时间为固定值，即1.6秒。应在1.6秒的时间内，对看门狗进行刷新一次，否则就会引起看门狗的误动作。MAX813L专用看门狗电路是一种功耗很低的电源监视器件，它的主要功能有3个：（1）复位；（2）电源电压监视；（3）看门狗定时器。其特性如下： （1）加电、掉电以及供电电压下降情况下的复位输出，复位脉冲宽度 （2）独立的看门狗输出，看门狗输入为1.6s；（3）1.25V门限值检测器，用于电源故障报警、电池低电压或+5V以外的电源监控内未被触发，其输出将变为高电平；（4）低电平有效的手动复位输入；（5）8引脚DIP封装程序正常运行时，必须在小于1.6s的时间间隔内向WDI输入端发送一个脉冲信号，以清除芯片内部的看门狗定时器；若超过1.6s该输入端收不到脉冲信号，则内部定时器溢出，8号引脚由高电平变为低电平。为实现上述看门狗信号要求，在关键的延时子程序模块的适当地方加入了“喂狗”指令，以免干扰程序正常运行。实现指令为：CLR P3.3NOPNOPSETB P3.35.2.4 可靠性设计5.2.4.1 容错设计的一般思想众所周知，一个单片机应用系统能否正常工作是由很多因素决定的，其外因为各类干扰，其内因为该系统本身的素质。在本节中，将着重讨论系统的容错设计原理及实现的方法。共分为2个方面，一方面是系统是系统的自检设计，另一方面是系统的抗干扰设计。为了使单片机系统故障能及时自行诊断出来，在设计系统硬件电路时，必须通盘考虑。诊断过程是“检查-思考-判断”的过程；因此一个系统的硬件容错能力在很大程度上是先天的，系统定型后，硬件容错的极限也就定下来了。例如在没有任何附加检测电路的系统中，CPU本身就无从知道其各种外围电路工作是否正常。5.2.4.2系统的自诊断设计1. 硬件自诊断的常用方法自诊断又称为“自检”，通过自检功能了解系统的状况。自检一般有以下几种方法：（1） 上电自检系统上电时自动进行，自检中如果没有发现问题，则转入系统的正常运行；如果发现问题，则及时报警，避免系统带病运行。（2） 定时自检由系统时钟定时启动自检功能，对系统进行周期性在线检查，以便及时发现运行中的故障。（3） 键控自检通过某一键盘操作启动一次自检过程，以便操作者消除对系统的疑惑，或发现系统的故障。本解码器主要运用了上电自检的自检方法。5.2.4.3自诊断的软件实现由于没有附加任何检测电路，因此本解码器只简单地进行CPU, ROM, RAM的自检。1 CPU 的诊断CPU是微机系统的核心，如果CPU出了问题，可想而知，系统是肯定无法正常工作的。CPU的诊断项目有：指令系统、片内RAM、定时器中断系统、I/O口等。由于没有检测电路，因此，本解码器实际只进行了前4项的诊断工作。2 ROM的诊断一般情况下，EPROM的工作应该是稳定正常的；但由于生产厂家不同，元件工艺的离散性，EPROM使用一段时间后难免出错，从而使系统不能正常工作，而且由于EPROM中的信息丢失、出错一般是零星发生的，更有必要主动检测。ROM的自检常采用“检验和”的方法。5.2.4.4系统的抗干扰设计在一个微机系统中，干扰的因素有多种。干扰既可以从线路侵入系统，也可以以场形式从空间侵入系统。例如系统的接地不良、附近有电火花激发的电磁辐射、电网的污染等。任何一种干扰都有可能使系统工作失常，尤其是在比较恶劣的现场，这种可能性就更大；因此一个单片机系统不能忽视这种干扰的存在，必须采取一定的抗干扰措施。从成本考虑，本解码器从硬件、软件2方面采取了以下一些抗干扰措施。1. 硬件抗干扰措施首先，加大电源的滤波电容。用音响界的话来说，这好比一个“水塘”，这个“水塘”越大，系统抗干扰的能力也相应越强了。其次，在关键元件中串入无感瓷片电容、云母电容或CBB电容，这在很大程度上削弱了高频干扰。再者，对接地和地线的正确处理也十分关键，尽可能加粗地线。另外，采用金属外壳也可使系统在一定程度上屏蔽掉一些杂散的场干扰。2. 软件抗干扰措施一个系统的抗干扰性能除了可以从硬件上着手外，在软件上也可大有作为。在本解码器的软件设计过程中主要采用了软件陷阱技术，即：（1）在程序区的断层（即不使用的区域），以NOP指令填空，以保证因干扰而造成弹飞的程序尽快步入正常的运行轨道。（2）设置软件陷阱。就是用一条引导指令强行将捕获的程序引向一个指定的地址。为增强捕获效果，在它前面还加了2条NOP指令；因此软件陷阱实际由下列3条指令构成： NOP NOP LJMP 0030H5.2.5系统主要接口功能说明系统主要端口 主 要 功 能 备 注8031P0.0P0.7数据总线P1.0P1.5解码器地址设置P1.6解码器状态指示灯亮为正常P3.3P3.7报警端口P2.0P2.5系统扩展的高6位地址扩展16K EPROMP2.6控制8155的IO/M口P2.78155的片选信号P3.0P3.2P3.0、P3.1分别为串行通信接收/发送端，P3.2为SN75176使能端P3.2与SN75176通过光电隔离提高抗干扰能力P3.3看门狗MAX813L输入端用光电隔离增强抗干扰能力RESET微处理器复位端限位开关输入与看门狗输入相或后送入复位端8155PA0 PA5镜头控制PA6电源开关控制PA7灯光控制PB0PB5步进电机上、下、左、右控制PB0: Z轴A相PB1: Z轴B相PB2: Z轴C相PB3: X轴A相PB4: X轴B相PB5: X轴C相 第三节 软件设计系统程序如下：0x0000 020030 LJMP START ;上电转向主程序 ORG 0023H 0x0003 00 NOP 0x0004 00 NOP 0x0005 00 NOP 0x0006 00 NOP 0x0007 00 NOP 0x0008 00 NOP 0x0009 00 NOP 0x000A 00 NOP 0x000B 00 NOP 0x000C 00 NOP 0x000D 00 NOP 0x000E 00 NOP 0x000F 00 NOP 0x0010 00 NOP 0x0011 00 NOP 0x0012 00 NOP 0x0013 00 NOP 0x0014 00 NOP 0x0015 00 NOP 0x0016 00 NOP 0x0017 00 NOP 0x0018 00 NOP 0x0019 00 NOP 0x001A 00 NOP 0x001B 00 NOP 0x001C 00 NOP 0x001D 00 NOP 0x001E 00 NOP 0x001F 00 NOP 0x0020 00 NOP 0x0021 00 NOP 0x0022 00 NOP 0x0023 0202A2 LJMP CXTX ;串行接收/发送中断 ORG 0030H ;主程序入口 0x0026 00 NOP 0x0027 00 NOP 0x0028 00 NOP 0x0029 00 NOP 0x002A 00 NOP 0x002B 00 NOP 0x002C 00 NOP 0x002D 00 NOP 0x002E 00 NOP 0x002F 00 NOP 0x0030 758160 START: MOV SP,#60H ;堆栈指针设为60H 0x0033 758700 MOV PCON,#00H ;SMOD=0 0x0036 758920 MOV TMOD,#20H ;定时器/计数器工作方式2，设置波特率 0x0039 C2AF CLR EA ;关中断 0x003B 758DF3 MOV TH1,#0F3H ;波特率设为1200bit,定时器计数初值;为0F3H 0x003E 758BF3 MOV TL1,#0F3H 0x0041 7598F0 MOV SCON,#0F0H ;串行方式3，允许接收 0x0044 75B810 MOV IP,#10H ;串行中断为最高优先级 0x0047 7830 MOV R0,#30H ;接收数据块首址 0x0049 75A890 MOV IE,#90H ;开放串行中断 0x004C E55E MOV A,5EH ;5EH设为输出关断标志，关断全部输出 0x004E 64AA XRL A,#0AAH 0x0050 6015 JZ GB ;A中内容为0AAH时表关断 0x0052 7590FF MOV P1,#0FFH ;关闭所有输出 0x0055 75B0FF MOV P3,#0FFH 0x0058 907F00 MOV DPTR,#7F00H ;定义PA，PB口为输出端口 0x005B 7403 MOV A,#03H 0x005D F0 MOVX DPTR,A 0x005E A3 INC DPTR ;关闭PA口(镜头控制、灯光、电源) 0x005F 74FF MOV A,#0FFH 0x0061 F0 MOVX DPTR,A 0x0062 A3 INC DPTR ;关闭PB口（云台控制） 0x0063 F0 MOVX DPTR,A 0x0064 755EAA MOV 5EH,#0AAH ;置5EH为0AAH表示关闭所有输出 0x0067 E590 GB: MOV A,P1 ;设置解码器地址，并存放于5FH 0x0069 543F ANL A,#3FH 0x006B F55F MOV 5FH,A 0x006D C296 CLR P1.6 ;开指示灯 0x006F D28E SETB TR1 ;开定时/计数器 0x0071 758701 MOV PCON,#01H ;等待中断，CPU处于空闲低功耗状态 0x0074 80FE SJMP $ 0x0076 C2AF INT: CLR EA ;关中断 0x0078 C298 CLR RI ;清接收标志 0x007A C2B2 CLR P3.2 ;使485处于接收方式 0x007C E599 MOV A,SBUF 0x007E F5F0 MOV B,A ;通信内容暂存B寄存器中 0x0080 64FF XRL A,#0FFH ;判断是否复位命令(0FFH为复位标志) 0x0082 7003 JNZ TX_1 ;不是复位，则转 0x0084 D29D SETB SM2 ;是复位，则进行软复位处理 0x0086 22 TX_2: RET 0x0087 E5F0 TX_1: MOV A,B ;取出数据，与5EH中的内容相比较以;判断是否呼叫本机 0x0089 B55FFA CJNE A,5FH,TX_2 0x008C C29D CLR SM2 ;清SM2开始接收数据 0x008E D2B2 SETB P3.2 ;使485处于发送状态 0x0090 E55F MOV A,5FH ;用本机地址回复主机表示已经做好接;收准备 0x0092 F599 MOV SBUF,A 0x0094 3099FD TX_4: JNB TI,TX_4 0x0097 C299 CLR TI 0x0099 C2B2 CLR P3.2 ;准备接收主机数据 0x009B 3098FD RX_BYTES:JNB RI,RX_BYTES 0x009E C298 CLR RI 0x00A0 E599 MOV A,SBUF ;接收数据长度并置于30H中 0x00A2 F6 MOV R0,A 0x00A3 08 INC R0 0x00A4 FC MOV R4,A ;R4作为接收数据长度标志 0x00A5 7E00 MOV R6,#00H 0x00A7 3098FD RX_DATA:JNB RI,RX_DATA ;接收的第一个数据为通信数据长度;最后一个为累加和 0x00AA C298 CLR RI 0x00AC E599 MOV A,SBUF 0x00AE F6 MOV R0,A 0x00AF 2E ADD A,R6 ;累加和(检验传输数据出错于否) 0x00B0 08 INC R0 0x00B1 DCF4 DJNZ R4,RX_DATA 0x00B3 D29D SETB SM2 0x00B5 EE MOV A,R6 0x00B6 B53502 CJNE A,35H,CHUCE ;通信出错 0x00B9 800D SJMP L00C8 0x00BB 74EE CHUCE: MOV A,#0EEH ;0EEH表传输数据出错，并要求主机重发 0x00BD F599 MOV SBUF,A 0x00BF D2B2 SETB P3.2 0x00C1 3099FD L00C1: JNB TI,L00C1 0x00C4 C299 CLR TI 0x00C6 80BE SJMP TX_20x00C8 900200 L00C8: MOV DPTR,#0200H 0x00CB 85322F MOV 2FH,32H ;32H数据为控制位，7FH位置1表镜头;粗调，7EH位置1表镜头微调 ;7DH位置1表电机反转，否则表正转 0x00CE A831 MOV R0,31H ;31H中内容为散转地址标志 0x00D0 E6 MOV A,R0 ;AX3-A 扩大散专基址满足散转地;址命令进入散转 0x00D1 23 RL A 0x00D2 26 ADD A,R0 0x00D3 73 JMP A+DPTR 0x00D4 00 NOP 0x00D5 00 NOP 0x00D6 00 NOP 0x00D7 00 NOP ORG 00D8H ;散转地址表 0x00D8 0200F6 LJMP L00F6 0x00DB 020105 LJMP L0105 0x00DE 02010E LJMP L010E 0x00E1 020117 LJMP L0117 0x00E4 020120 LJMP L0120 0x00E7 020129 LJMP L0129 0x00EA 020132 LJMP L0132 0x00ED 02013B LJMP L013B 0x00F0 020142 LJMP L0142 0x00F3 020166 LJMP L01660x00F6 907F01 L00F6: MOV DPTR,#7F01H ;全清 0x00F9 E0 MOVX A,DPTR 0x00FA 443F ORL A,#3FH 0x00FC F0 MOVX DPTR,A 0x00FD A3 INC DPTR 0x00FE E0 MOVX A,DPTR 0x00FF 443F ORL A,#3FH 0x0101 F0 MOVX DPTR,A 0x0102 020158 LJMP DEL10MS ;延迟10毫秒确保全清 0x0105 907F01 L0105: MOV DPTR,#7F01H ;光圈大 0x0108 7402 MOV A,#02H ;PA0置0，PA1置1 0x010A F0 MOVX DPTR,A 0x010B 020149 LJMP L0149 0x010E 907F01 L010E: MOV DPTR,#7F01H ;光圈小 0x0111 7401 MOV A,#01H ;PA0置1，PA1置0 0x0113 F0 MOVX DPTR,A 0x0114 020149 LJMP L0149 0x0117 907F01 L0117: MOV DPTR,#7F01H ;焦距大 0x011A 7408 MOV A,#08H ;PA2置0，PA3置1 0x011C F0 MOVX DPTR,A 0x011D 020149 LJMP L0149 0x0120 907F01 L0120: MOV DPTR,#7F01H ;焦距小 0x0123 7404 MOV A,#04H ;PA2置1，PA3置0 0x0125 F0 MOVX DPTR,A 0x0126 020149 LJMP L0149 0x0129 907F01 L0129: MOV DPTR,#7F01H ;聚焦大 0x012C 7420 MOV A,#20H ;PA4置0，PA5置1 0x012E F0 MOVX DPTR,A 0x012F 020149 LJMP L0149 0x0132 907F01 L0132: MOV DPTR,#7F01H ;聚焦小 0x0135 7410 MOV A,#10H ;PA4置1，PA5置0 0x0137 F0 MOVX DPTR,A 0x0138 020149 LJMP L01490x013B 907F01 L013B: MOV DPTR,#7F01H ;开电源 0x013E 74BF MOV A,#0BFH 0x0140 F0 MOVX DPTR,A 0x0141 22 RET 0x0142 907F01 L0142: MOV DPTR,#7F01H ;开灯光 0x0145 747F MOV A,#7FH 0x0147 F0 MOVX DPTR,A 0x0148 22 RET 0x0149 207F04 L0149: JB 7FH,DEL100MS ;位7FH中为1表延迟100毫秒 0x014C 207E09 JB 7EH,DEL10MS ;位7EH中为1表延迟10毫秒 0x014F 22 RET 0x0150 7E09 DEL100MS:MOV R6,#09H ;延迟100毫秒 0x0152 120158 DELMS_1:LCALL DEL10MS 0x0155 DEFB DJNZ R6,DELMS_1 0x0157 22 RET 0x0158 D2B3 DEL10MS: SETB P3.3 ;喂狗信号以免看门狗超过1.6秒系 ;统复位 0x015A 00 NOP ;延迟10毫秒 0x015B C2B3 CLR P3.3 0x015D 7C39 MOV R4,#39H 0x015F 7DFA DEL4B: MOV R5,#0FAH 0x0161 DDFE DEL4A: DJNZ R5,DEL4A 0x0163 DCFA DJNZ R4,DEL4B 0x0165 22 RET ;步进电机运行程序 0x0166 7A0E L0166: MOV R2,#0EH ;正反转共14个字节 0x0168 12022D LCALL L022D 0x016B 7840 MOV R0,#40H 0x016D 93 L016D: MOVC A,A+DPTR ;用查表程序把运行控制字输出到;内部RAM中(40H开始的存储区) 0x016E F6 MOV R0,A 0x016F A3 INC DPTR 0x0170 08 INC R0 0x0171 DAFA DJNZ R2,L016D 0x0173 AB33 MOV R3,33H ;主机传输过来的步进电机总步数入R3 0x0175 C2D0 CLR P ;用奇偶标志判断总步数的奇偶性;并算出总步数的一半 0x0177 EB MOV A,R3 0x0178 30D006 JNB P,L0181 0x017B 03 RR A ;总步数为奇数时，总步数除于2并;加回1，并存放于RAM中的5DH内 0x017C 04 INC A 0x017D F55D MOV 5DH,A 0x017F 8003 SJMP L0184 0x0181 03 L0181: RR A ;总步数为偶数时直接除于2，并存;放于RAM中5DH内 0x0182 F55D MOV 5DH,A 0x0184 C3 L0184: CLR C ;判断步进电机正反转 0x0185 727D ORL C,7DH ;7DH位置1表电机反转，否则表正;转(7DH内容接收时存放于32H内) 0x0187 4004 JC L018D 0x0189 7840 MOV R0,#40H ;步进电机正转，控制字首址为40H 0x018B 8004 SJMP L01910x018D 7847 L018D: MOV R0,#47H ;步进电机正转，控制字首址为47H 0x018F 7F00 MOV R7,#00H ;R7作升频时的步数计数器 0x0191 7D00 L0191: MOV R5,#00H ;R5存放定时/计数器初始值的偏移;地址 0x0193 7C00 MOV R4,#00H ;R4存放每个阶梯的步数(每阶加5步) 0x0195 758921 L0195: MOV TMOD,#21H ;定时/计数器工作为方式1 0x0198 EC MOV A,R4 0x0199 3405 ADDC A,#05H ;第一个阶梯为5步,之后每一阶梯;以5步递增 0x019B FC MOV R4,A 0x019C ED L019C: MOV A,R5 0x019D 120239 LCALL L0239 0x01A0 93 MOVC A,A+DPTR 0x01A1 F58A MOV TL0,A 0x01A3 A3 INC DPTR 0x01A4 ED MOV A,R5 0x01A5 93 MOVC A,A+DPTR 0x01A6 F58C MOV TH0,A 0x01A8 D28C SETB TR0 ;开定时/计数器 0x01AA E6 MOV A,R0 0x01AB 907F02 MOV DPTR,#7F02H 0x01AE F0 MOVX DPTR,A 0x01AF 120245 LCALL YANSHI ;调用延迟子程序 0x01B2 0F INC R7 ;升频步数加1 0x01B3 1B DEC R3 ;总步数减1 0x01B4 EB MOV A,R3 0x01B5 B55D03 CJNE A,5DH,XIAO12 ;判断是否已运行总步数的二分之;一，如果是则开始减频(减速) 0x01B8 020206 LJMP JIANSU 0x01BB DC18 XIAO12: DJNZ R4,BUBIAN ;判断此阶梯步数是否运行完，没完;则继续，完则上一阶梯 0x01BD ED MOV A,R5 ;进入新阶梯，定时/计数器重新赋值 0x01BE 3402 ADDC A,#02H 0x01C0 ED MOV A,R5 0x01C1 120239 LCALL L02390x01C4 93 MOVC A,A+DPTR 0x01C5 F58A MOV TL0,A 0x01C7 B4000B CJNE A,#00H,BUBIAN ;#0000H存放于定时/计数表最后作;升频结束标志 0x01CA A3 INC DPTR 0x01CB ED MOV A,R5 0x01CC 93 MOVC A,A+DPTR 0x01CD F58C MOV TH0,A 0x01CF B40003 CJNE A,#00H,BUBIAN 0x01D2 0201E2 LJMP YUSU ;到#0000H存放内存区，转入匀速运;行状态 0x01D5 08 BUBIAN: INC R0 ;控制字地址增1，并判断是否重新赋;新地址值 0x01D6 7400 MOV A,#00H 0x01D8 46 ORL A,R0 0x01D9 7004 JNZ JIXI 0x01DB E8 MOV A,R0 0x01DC 9406 SUBB A,#06H 0x01DE F8 MOV R0,A 0x01DF 02019C JIXI: LJMP STEP 0x01E2 EB YUSU: MOV A,R3 ;步进电机匀速运行，先计算出匀;速运行的步数 0x01E3 9F SUBB A,R7 ;升频、降频步数相同 0x01E4 9F SUBB A,R7 0x01E5 9401 SUBB A,#01H 0x01E7 FF MOV R7,A ;匀速步数入R7 0x01E8 ED MOV A,R5 ;匀速运行时定时/计数器初始值;为时间表最后一个时间初值 0x01E9 9402 SUBB A,#02H 0x01EB FD MOV R5,A 0x01EC ED YUSU1:MOV A,R5 0x01ED 120221 LCALL FUZHI 0x01F0 D28C SETB TR0 0x01F2 08 INC R0 0x01F3 7400 MOV A,#00H 0x01F5 46 ORL A,R0 0x01F6 7004 JNZ YUSUJIXI 0x01F8 E8 MOV A,R0 0x01F9 9406 SUBB A,#06H 0x01FB F8 MOV R0,A 0x01FC E6 YUSUJIXI:MOV A,R0 0x01FD 907F02 MOV DPTR,#7F02H 0x0200 F0 MOVX DPTR,A 0x0201 5145 ACALL YANSHI 0x0203 1B DEC R3 0x0204 DFE6 DJNZ R7,YUSU1 0x0206 ED JIANSU: MOV A,R5 ;步进电机减速运行 0x0207 9402 SUBB A,#02H ;降速时定时/计数器的初始值与;升速时间顺序相反 0x0209 FD MOV R5,A 0x020A 120221 LCALL FUZHI 0x020D 08 INC R0 0x020E 7400 MOV A,#00H ;判断控制字是否到#00H(#00H表;此轮脉冲分配完成) ;进入新一轮脉冲分配 0x0210 46 ORL A,R0 0x0211 7006 JNZ JIANSU1 0x0213 E8 MOV A,R0 0x0214 9406 SUBB A,#06H 0x0216 F8 MOV R0,A 0x0217 D28C SETB TR0 0x0219 E6 JIANSU1:MOV A,R0 0x021A 907F02 MOV DPTR,#7F02H 0x021D F0 MOVX DPTR,A 0x021E 020245 LJMP YANSHI 0x0221 120239 FUZHI: LCALL BANDAN1 ;定时/计数器赋初值子程序 0x0224 93 MOVC A,A+DPTR 0x0225 F58A MOV TL0,A 0x0227 A3 INC DPTR 0x0228 ED MOV A,R5 0x0229 93 MOVC A,A+DPTR 0x022A F58C MOV TH0,A 0x022C 22 RET 0x022D 207C05 L022D: JB 7CH,DJ_Z ;判断Z轴或X轴步进电机的控制字子;程序 0x0230 900262 MOV DPTR,#0262H ;X轴电机原控制字存放于外部ROM;中0262H开始的空间内 0x0233 8003 SJMP RETURN 0x0235 900252 DJ_Z: MOV DPTR,#0252H ;Z轴电机原控制字存放于外部ROM;中0252H开始的空间内 0x0238 22 RETURN: RET 0x0239 207C05 BANDAN1: JB 7CH,DJ_Z1 ;判断Z轴或X轴步进电机的延迟初;始值子程序 0x023C 90028A MOV DPTR,#028AH ;X轴电机延迟初始值存放于外部ROM;中028AH开始的空间内 0x023F 8003 SJMP RETURN1 0x0241 900270 DJ_Z1: MOV DPTR,#0270H ;Z轴电机延迟初始值存放于外部ROM;中0270H开始的空间内 0x0244 22 RETURN1: RET 0x0245 C2D2 YANSHI: CLR OV ;延迟子程
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