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

目录

摘要

Abstract

1绪论-1

1.1序言-1

1.2该设计主要任务-2

2  方案原理设计-3

2.1数控工作台研究现状-3

2.1.1数控工作台的现状与发展-3

2.1.2步进电机的现状与发展-4

2.1.3单片机的现状与发展-5

2.2 系统总体方案-6

2.2.1机械系统-7

2.2.2  控制系统方案-10

2.2.3  控制方案选择-11

2.2.4伺服系统设计-12

3  XY工作台设计-13

3.1 -XY工作台结构设计概述-13

3.2 丝杠的选择-13

3.2.1 滚珠丝杠设计总述-13

3.2.2 滚珠丝杠特点-13

3.2.3 设计和使用滚珠丝杠应注意以下问题-14

3.3滚动丝杠支承的选择-15

3 .3 .1支承方式的选择-15

3.3.2轴承的选择-15

3.3.3轴承的选择-16

3.3.4 轴承的润滑与配合-16

3.4 初选联轴器类型-17

3.5导轨材料的选择及热处理-18

3.5.1导轨材料选择-18

3 .5 .2导轨的热处理-18

3.6 机座的设计-19

3.6.1 机座自身刚度-19

3.6.2 提高机座连接处的接触刚度-19

4 控制系统设计-20

4.1 硬件设计-20

4.1.1硬件结构-20

4.1.2  步进电机-20

4.1.3 处理器选择-27

4.1.4  键盘接口电路设计-30

4.1.5  显示部分设计-32

4.1.6  报警电路设计-36

4.1.7  单片机与PC机通信设计-37

4.2 软件系统设计-40

4.2.1 软件结构设计-41

4.2.2系统的程序流程-43

4.2.3编语言程序设计-51

结论-55

致谢-56

参考文献-57