三维精密工作台机械结构及其控制系统设计(10)
时间:2017-02-09 19:39 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
供电电压为 5V，系统使用的电源为交流转直流稳压电源，输入为交流220V，输 出为直流 5V。 为了能更好地控制和显示电源的通断状态，单片机控制板除了设置开关之 外，还设置了LED指示灯，当电路接通时，LED灯亮，电路断开时，LED灯灭。 单片机电源电路如图 4.2所示。 图 4.2 电源电路 4.2.4.单片机的晶振电路 单片机时钟有内部时钟和外部时钟两种。STC89C52单片机有2M、4M、8M 和 16M这 4种内部时钟频率方式， 但单片机内部时钟频率控制精度通常不太高， 大约在 2％左右，目前较高的精度能控制在 0．2％，因此内部时钟不能用于需要 频率控制精度较高的场合。 PC 机与单片机之间的串行通信需要稳定的波特率，以保证数据能准确地传 送和接收。而单片机串行通信的波特率主要由单片机的时钟产生，因此单片机系 统需要构建频率精度较高的外部振荡器，外部振荡器一共有 4种配置方式：外部 CMOS时钟源、并行方式的晶体或陶瓷谐振器、电容和 RC网络。系统采用了结 构和操作较为简单而稳定性能最好的晶体谐振器作为系统的外部振荡器， 其电路 原理如图 4.3所示 图 4.3 晶振电路 本系统采用了频率为11.0592MHz的晶振， 选用该晶振的好处在于计算时钟、 串口通信波特率等运算中能够得到一个整数，使计算的结构更加的精确和方便。 4.2.5.单片机的复位电路 复位是单片机的初始化操作，单片机在启动运行时，都需要先复位，它的作 用是使 CPU 和系统中的其他部件都处于一个确定的初始状态，它关系到系统能 否可靠地工作。复位电路允许很容易地将控制器置于一个预定的缺省状态。在进 入复位状态时，将发生以下过程： (1)单片机停止程序执行； (2)特殊功能寄存器被初始化为所定义的复位值； (3)外部端口引脚被置于一个已知状态； (4)中断和定时器被禁止。 单片机的复位方式有软件复位和硬件复位两种选择方式， 有 7个能使单片机 进入复位状态的复位源：上电／掉电、外部/RST引脚、外部CNVSTR信号、软 件命令、比较器 0、时钟丢失检测器及看门狗定时器。系统复位硬件电路主要利 用外部/RST引脚为复位源，其电路原理如图 4.4。 4.2.6.单片机的串口通信电路 一般情况下单片机的数据存贮容量和数据处理能力都较低， 所以在使用时我 们通常利用通信手段使它与 PC 机相连，把所采集到的数据传送到 PC 机上，利 用 PC 机进行数据处理，充分发挥 PC 机适于大规模程序处理和单片机适于现场 控制的优势。因而有必要设计单片机的串口通信电路。 串口通信电路的具体设计将在 4.3中详细介绍。 4.2.7.PCB板的制作 在完成三文精密工作台硬件原理设计和选择好封装后，对原理图进行 PCB 板的制作。在 PCB板制作中，要规划好PCB板的大小、合理布置好各元器件的 位置和对元器件的标注进行合理的修改和布局。 由系统生成的 PCB板元件封装往往是杂乱地排列在一起的，因而需要制作 者按照自己的设计要求手工对元器件封装进行重新布局。 三文精密工作台主要根 据电路功能和电流走向进行 PCB 板布局，并在布局时尽量应用提高系统抗干扰 能力的措施，以使 PCB板结构清晰，方便将PCB板制作成印刷电路板后对元器 件进行检查分析。PCB板电子元器件布局结束之后，应对电路的电子元器件的 标注进行合理的修改和布局，以使 PCB板更美观，为操作者焊接印刷电路板提 (责任编辑：qin) |