单向滑台设计说明书.doc

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机电一体化课程设计

学号:

姓名: 邹垒

指导教师: 甘彬老师

成绩:

日期: .07.12

重庆理工大学

目录
重庆理工大学专业课程设计任务书 2
一、 总体方案的确定 3
1、 机械传动部件的选择 3
2、 控制系统的设计 4
二、 机械传动部件的计算与选型 4
1、 导轨上移动部件的重量估算 4
2、 直线滚动导轨副的计算与选型 5
3、 滚珠丝杠螺母副的计算与选型 6
4、 步进电机的选用... ...................................................................................................10
5、 步进电动机的计算和选型 .10
6、 增量式旋转编码器的选用 . 16
7、 联轴器的选型及校核..........................................................................................................16
8、 轴承的选用及校核.............................................................................................................17
9、 各传动部件的预紧...........................................................................................................20
三、 驱动器、 单片机及电源..................................................................................................21
1 、 驱动器的选择..................................................................................................................21
2、 单片机........................................................................................................................ 24
3、 82C55和74LS373
4、 驱动器电源及单片机电源选择.................................................................................24
四、 单片机VC源程序............................................................................................................25
五、 参考文献.................................................................................................................................29
重庆理工大学专业课程设计任务书

一、 教学目的
经过课程设计培养学生综合运用所学知识和技能、 提高分析和解决实际问题能力的一个重要环节, 专业课程设计是建立在专业基础课和专业方向课的基础上的, 是学生根据所学课程进行的工程基本训练, 课程设计的目的在于:
1、 培养学生综合运用所学的基础理论和专业知识, 独立进行机电控制系统(产品)的初步设计工作, 并结合设计或试验研究课题进一步巩固和扩大知识领域。
2、 培养学生搜集、 阅读和综合分析参考资料, 运用各种标准和工具书籍以及编写技术文件的能力, 提高计算、 绘图等基本技能。
3、 培养学生掌握机电产品设计的一般程序和方法, 进行工程师基本素质的训练。
4. 树立正确的设计思想及严肃认真的工作作风。
二、 课程设计题目: 机电传动单向数控平台设计
（1） 电机驱动方式: 步进电机、 直流伺服电机、 交流伺服电机;
（2） 机械传动方式: 螺旋丝杆、 滚珠丝杆、 同步皮带、 链传动等;
（3） 电气控制方式: 单片微机控制、 PLC控制;
( 4) 功能控制要求: 速度控制、 位置控制;
( 5) 主要设计参数:
单向工作行程2100mm, 移动负载质量175kg, 负载移动阻力150N, 空载最快移动速度 6000mm/min, 进给最快移动速度1200mm/min。速度控制精度±0.5%, 或实现行程( 位置) 控制, 控制精度0.01mm。
三、 课程设计的基本要求:
( 1) 方案设计: 根据课程设计任务的要求, 在搜集、 归纳、 分析资料的基础上, 明确系统的主要功能, 确定实现系统主要功能的原理方案, 并对各种方案进行分析和评价, 进行方案选优;
( 2) 总体设计: 针对具体的原理方案, 经过对动力和总体参数的选择和计算, 进行总体设计, 绘制工作台进给传动机构装配图一张
( A2一张) ;
( 3) 根据控制功能要求, 完成电气控制设计, 给出电气控制电路原理图( A2图一张) ;
( 4) 根据电气控制原理图编写相关的控制程序;
( 5) 每个学生应独立完成课程设计说明书一份, 字数为3000字以上, 设计图纸不少于两张;
( 6) 用计算机绘图或手工绘图, 打印说明书;
( 7) 设计选题分组进行, 每位同学采用不同方案( 或参数) 独立完成;

四．推荐参考资料
1． 机械原理与机械设计;
2． 微机原理与接口技术;
3． 测试技术;
4． 机电传动控制;
5． PLC控制技术;
6． 机电一体化系统设计;
7． 机电控制及自动化;
8． 机械设计手册; 机电一体化技术手册
一、 总体方案的确定

1、 机械传动部件的选择

( 1) 导轨副的选用
要设计的工作台是用来配套轻型的数控机床, 需要承载的载荷不大, 但脉冲当量小(0.005mm/p), 定位精度高( ±0.01mm) , 因此, 决定选用直线滚动导轨副, 它具有摩擦系数小、 不易爬行、 传动效率高、 结构紧凑、 安装预紧方便等优点。
选直线滚动导轨副
( 2) 丝杠螺母副的选用
伺服电动机的旋转运动需要经过丝杠螺母副转换成直线运动, 要满足0.005mm的脉冲当量和±0.01mm的定位精度, 只有选用滚珠丝杠副才能达到。滚珠丝杠副的传动精度高、 动态响应快、 运转平稳、 寿命长、 效率高、 预紧后可消除反向间隙, 而且滚珠丝杠已经系列化, 选用非常方便, 有利于提高开发效率。
选滚动丝杠螺母副
( 3) 伺服电动机的选用
任务书规定的空载最快移动速度6000mm/min。因此, 本设计不必采用高档次的伺服电动机, 如交流伺服电动机或直流伺服电动机等, 能够选用性能好一些的步进电动机, 如混合式步进电动机, 以降低成本, 提高性价比。
伺服电机选步进电机
( 5) 检测装置的选用
选用步进电动机作为伺服电动机后, 可选开环控制, 也可选闭环控制。任务书所给精度对于步进电动机来说还是偏高的, 为了确保电动机在运转过程中不受切削负载和电网的影响而失步, 决定采用半闭环控制, 并在电动机的尾部转轴上安装增量式旋转编码器, 用以检测电动机的转角与转速。
检测装置的选用: 增量式旋转编码器
2、 控制系统的设计

( 1) 设计的工作台准备用在数控机床上, 其控制系统应该具有单坐标定位、 两坐标直线插补与圆弧插补的基本功能, 因此控制系统应该设计成连续控制型。
连续控制型
( 2) 对于步进电动机的半闭环控制, 选用单片机, 应该能够满足任务书给定的相关指标。
单片机
( 3) 选择合适的驱动电源, 与步进电动机配套使用。
步进电机驱动电源

系统总体框图
二、 机械传动部件的计算与选型

1、 导轨上移动部件的重量估算

按照导轨上面移动部件的重量来进行估算。包括工作平台、 滑块等, 估计重量约为500N。
G=500N
2、 直线滚动导轨副的计算与选型

( 1) 滑块承受工作载荷Fmax的计算及导轨型号的选取

工作载荷是影响直线滚动导轨副使用寿命的重要因素。工作台采用水平布置, 利用双导轨、 四滑块的支承形式。考虑最不利的情况, 即垂直于台面的工作载荷全部由一个滑块承担, 则单滑块所受的最大垂直方向载荷为:
(2-2)
其中, 移动部件重量G=500N, 外加载荷F=FZ=1750N, 代入式2-2得最大工作载荷

查表3-41, 根据工作载荷Fmax=1875N, 初选直线滚动导轨副的型号为KL系列的JSA-LG25型, 其额定动载荷Ca=7.94kN, 额定静载荷C0a=9.5kN。
查表3-35, 按标准系列, 选取导轨长度为3000mm.
表3-35 JSA型导轨长度系列
导轨型号
导轨长度系

JSA-LG15
280
340
400
460
520
580
640
700
760
820
940
JSA-LG20
340
400
520
580
640
760
820
940
1000
1120
1240
JSA-LG25
460
640
800
1000
1240
1360
1480
1600
1840
1960
3000
JSA-LG35
520
600
840
1000
1080
1240
1480
1720
2200
2440
3000
JSA-LG45
550
65

750
850
950
1250
1450
1850
2050
2550
3000
JSA-LG55
660
780
900
1020
1260
1380
1500
1980
2220
2700
3000
JSA-LG65
820
970
1120
1270
1420
1570
1720
2020
2320
2770
3000

导轨副的型号:
KL系列的 JSA-LG25型

导轨长度为3000mm
(2) 距离额定寿命L的计算

上述选取的ZL系列JSA-LG25型导轨副的滚道硬度为60HRC, 工作温度不超过100℃, 每根导轨上配有两只滑块, 精度为4级, 工作速度较低, 载荷不大。查表
表3-36 硬度系数
滚道硬度( HRC)
50
55
58~64
fH
0.53
0.8
1.0
表3-37 温度系数
工作温度/℃
<100
100~150
150~200
200~250
fT
1.00
0.90
0.73
0.60
表3-38 接触系数
每根导轨上滑块数
1
2
3
4
5
fC
1.00
0.81
0.72
0.66
0.61
表3-39 精度系数
精度等级
2
3
4
5
fR
1.

1.0
0.9
0.9
表3-40 载荷系数
工况
无外部冲击或震动的低速场合, 速度小于15m/min
无明显冲击或振动的中速场合, 速度为15～60m/min
有外部冲击或振动的高速场合, 速度大于60m/min
fW
1~1.5
1.5~2
2~3.5
分别取硬度系数fH=1.0、 温度系数fT=1.00、 接触系数fC =0.81、 精度系数fR =0.9、 载荷系数fW =1.5, 代入式2-3, 得所选丝杠的距离寿命为42600km。
( 2-3)
即
结论: 所选导轨的距离寿命远大于期望值50km, 故距离额定寿命满足要求。

距离寿命为44700km远大于期望值50km, 故距离额定寿命满足要求
3、 滚珠丝杠螺母副的计算与选型

( 1) 最大工作载荷Fm的计算

工作台受到进给方向的载荷( 与丝杠轴线平行) Fx=150N, 受到垂直方向的载荷( 与工作台面垂直) Fz=1875N。
已知移动部件总重量G=500N, 按矩形导轨进行计算, 查表3-29,
表3-29 最大工作载荷Fm实验计算公式及参考系数
导轨类型
实验公式
K
μ
矩形导轨

1.1
0.15
燕尾导轨

1.4
0.2
三角形或综合导轨

1.15
0.15~0.
8
注: 表中摩擦因数μ均为滑动导轨。对于贴塑导轨μ=0.03～0.05, 滚动导轨μ=0.003～0.005。
表中, Fx为进给方向载荷, Fy为横向载荷, Fz为垂直载荷, 单位均为N; G为移动部件总重力, 单位为N; K为颠覆力矩影响系数; μ为导轨的摩擦系数。
取移动部件总重量G=500N, 按矩形导轨进行计算, 查表3-29, 取颠覆力矩影响系数K=1.1, 滚动导轨上的摩擦因素μ=0.005。求得滚珠丝杠副的最大工作载荷:

最大工作载荷:

( 2) 最大动载荷FQ的计算

工作台的最快进给速度v=3000mm/min, 初选丝杠导程Ph=5mm, 则此时丝杠转速n=v/Ph=600r/min。
取滚珠丝杠的使用寿命T=15000h, 代入L0=60nT/, 得丝杠寿命系数L0=63( 单位为: r) 。
查表3-30, 取载荷系数fW=1.2, 滚道硬度为60HRC时, 取硬度系数fH=1.0, 代入式2-4
( 2-4)
即:
式中: L0——滚珠丝杠副的寿命, 单位( r) 。L0=60nT/, ( 其中T为使用寿命,
普通机械取T=5000~10000h, 数控机床及一般机电设备取T=15000h; n为
丝杠每分钟转速) ;
fW——载荷系数, 由表3-30查得。
fH——硬度系数( ≥58HRC时, 取1.0; 等于55HRC时, 取1.11; 等于52.5HRC时,
取1.35; 等于50HRC时, 取1.56; 等于45HRC时, 取2.40) ;
Fm——滚珠丝杠副的最大工作载荷, 单位为N。

最大动载荷FQ=9664N

表3-30 滚珠丝杠载荷系数
运转状态
载荷系数fW
平稳或轻度冲击
1.0～1.2
中等冲击
1.2～1.5
较大冲击或振动
1.5～2.5

( 3) 初选型号

根据计算出的最大动载荷和初选的丝杠导程, 查附件3表3-31, 选择济宁博特精密丝杠制造有限公司生产的GD系列 -4型滚珠丝杠副, 为内循环固定反向器双螺母式, 其公称直径为20mm, 导程为5 mm, 循环滚珠为4圈×2列, 精度等级取4级, 额定动载荷为11921N, 大于FQ, 满足要求。
G系列 -4型滚珠丝杠副
( 4) 传动效率η的计算

将公称直径d0=20mm, 导程Ph=5mm, 代入, 得丝杠螺旋升角。将摩擦角, 代入, 得传动效率。
效率要求大于90%, 该丝杠副合格。
>
90%, 合格。
( 5) 刚度的验算

1) 工作台滚珠丝杠副的支承均采用”双推-简支”的方式。丝杠的一端用深沟球轴承, 另一端用深沟球与推力球轴承的组合, 左、 右支承的中心距离约为a=2150mm; 钢的弹性模量E=2.1×105MPa; 查表3-31, 得滚珠直径DW=2.175mm, 丝杠底径d2=16.2mm, 丝杠截面积。
丝杠的拉伸或压缩变形量δ1在总变形量中的比重较大, 可按下式计算:
(2-5)
式中: Fm——丝杠的最大工作载荷, 单位为N
a——丝杠两端支承间的距离, 单位为mm
E——丝杠材料的弹性模量, 钢的E=2.1×105MPa
S——丝杠按底径d2确定的截面积, 单位为mm2
M——转矩, 单位为N·mm
I——丝杠按底径d2确定的截面积惯性矩( ) , 单位为mm4
滚珠与螺纹滚道间的接触变形量δ2
无预紧时 (2-6)
有预紧时 (2-7)
式中 DW——滚珠直径, mm
Z∑——滚珠总数量, Z∑=Z×圈数×列数
Z——单圈滚珠数, ( 外循环) , ( 内循环)
FYJ——预紧力, 单位N
由于转矩M一般较小, 能够忽略式2-5中的第二项, 算得丝杠在工作载荷Fm作用下产生的拉/压变形量

2) 根据公式, 求得单圈滚珠数Z=24; 该型号丝杠为单螺母, 滚珠的圈数×列数为4×2, 代入公式: ZΣ=Z×圈数×列数, 得滚珠总数量ZΣ=176。丝杠预紧时, 取轴向预紧力FYJ=Fm/3=674N。则由式2-7, 滚珠与螺纹滚道间的接触变形量δ2

因为丝杠加有预紧力, 且为轴向负载的1/3, 因此实际变形量可减小一半, δ2=0.0007mm。
3) 将以上算出的δ1和δ2代入
。
丝杠的有效行程为2150mm, 由表3-27知, 4级精度滚珠丝杠有效行程在2150～2200mm时, 行程偏差允许达到27μm, 可见丝杠刚度足够。

丝杠刚度足够
( 6) 压杆稳定性校核

滚珠丝杠是属于受轴向力的细长杆, 如果轴向负载过大, 则可能产生失稳现象。失稳时的临界载荷Fk应满足:
( 2-8)
式中 Fk——临界载荷, 单位N
fk——丝杠支承系数, 如表所示
K——压杆稳定安全系数, 一般取2.5～4, 垂直安装时取小值;
A——滚珠丝杠两端支承间的距离, 单位为mm。

表3-34 丝杠支承系数
方式
双推-自由
双推-简支
双推-双推
单推-单推
fk
0.25
2
4
1
查表3-34, 取fk=0.25; 由丝杠底径d2=16.2mm, 求得截面惯性矩:
;
压杆稳定系数K取3( 丝杠卧式水平安装) ; 滚动螺母至轴向固定处的距离a
取最大值1075mm。代入式2-8即:
临界载荷Fk≈24200N, 远大于工作载荷Fm=2024N, 故丝杠不会失稳。

丝杠不会失稳

综上所述, 初选的滚珠丝杠副满足使用要求。
综上所述, 初选的滚珠丝杠副满足使用要求
4、 步进电机的选用

已知工作台的脉冲当量=0.005mm/脉冲, 滚珠丝杠导程Ph=5mm,初选步进电机步距角为1.8°, 采用五倍细分, 由传动比:
=1
因此不需要减速机构, 能够用步进电机直接驱动滚珠丝杠转动。

5、 步进电动机的计算和选型

已知: 滚珠丝杠的公称直径d0=20mm; 总长l=2354mm
导程Ph=5mm; 材料密度ρ=7.85×10-3kg/cm3
移动部件总重力G=500N;

( 1) 计算加在步进电动机转轴上的等效负载转矩, 分快速空载启动和承受最大工作负载两种情况进行计算。

1) 快速空载启动时电机转轴所受的负载转矩:

移动部件运动时折算到电机轴上的摩擦转矩, 单位。
滚珠丝杠预紧后折算到电机轴上的附加摩擦转矩, 单位。
( 2-9)
导轨的摩擦力 ,N; 滚珠丝杠导程, 单位m;
传动效率, 取=0.95; 总传动比 =1;
导轨的摩擦系数( 滚动导轨取0.003到0.005, 这里选取0.005) ;
垂直方向工作载荷, 空载时=0
由式( 2-9) 得:

滚珠丝杠预紧力, 一般取工作载荷的1/3,单位为N;
滚珠丝杠未预紧时的传动效率, 一般取
由于滚珠丝杠的传动效率高, 因此 值一般很小, 与 比起, 一般
能够忽略不计。

2)最大工作负载下电机转轴所受负载转矩

式中Tf和T0分别按上计算; Tt折算到电机轴上的最大工作负载转矩。
1、 ( 2-10)
式中 为进给方向最大工作载荷, 单位N, 在前面滚珠丝杠的选型计算
时, 已知沿丝杠轴线方向最大进给载荷Fm=2024N。
因此可得
2、 垂直方向承受的最大工作载荷( Fz=1875N) 情况下, 移动部件运动时折算到电机转轴上的摩擦转矩

综上计算, 得到加在步进电动机转轴上的最大等效负载转矩应为:

( 2) 步进电机静转矩的确定

考虑到步进电动机的驱动电源受电网电压影响较大, 当输入电压降低时, 其输出转矩会下降, 可能造成丢步, 甚至堵转。因此, 根据Teq选择步进电动机的最大静转矩时, 需要考虑安全系数。这里取安全系数K=4, 则步进电动机的最大静转矩应满足:

步进电机最大静转矩要大于6.84N.m。
( 3) 计算加在步进电机转轴上的总转动惯量

已知: 滚珠丝杠的公称直径d0=20mm; 总长l=2354mm
导程Ph=5mm; 材料密度ρ=7.85×10-3kg/cm3
移动部件总重力G=500N; 传动比为1。
滚珠丝杠折算到电机轴上的转动惯量:

拖板折算到电机轴上转动惯量:

总等效惯量:

( 4) 电机型号选取

综上计算可知, ,
一般要求 得;

综合考虑上面静转矩 , 我们选用的步进电机为110BF003反应式步进电机, 其参数见下表:
电机型号
相数
步距角
最大静转矩
空载启动频率
空载运行频率
转子转动惯量
57BYG250C
3
0.9/1.8°
7.84N.m
1500HZ
7000HZ
4.6KG/

a起动惯-频特性曲线 b起动矩-频特性曲线 c运行矩-频特性曲线

步进电机选为57BYG250C反应式步进电机
( 5) 步进电机性能校核

1 、 校核脉冲当量误差
因为我们选的步进电机的步距角与前面取得步距角不能, 因此需要校核
步进电机步距角 任务要求的脉冲当量为
计算实际步距角
误差= 在要求范围内, 满足设计要求。
2、 启动频率
已知电动机转轴上的总转动惯量, 电动机转子的转动惯量, 电动机转轴不带任何负载时的空载启动频率。则能够求出步进电动机克服惯 性负载的启动频率:

3、 启动时间校核
查启动矩—频特性曲线: 见上面
当f=1220HZ时,
能带动空载时的负载启动。
若按直线规律计算

其中 最快的运行转速: 设计要求最快速度为 6000mm/min
对应的

查表对应的
带入公式:

远小于0.2-0.4S( 机电一体化书上有) 故满足启动时间的要求
4、 最大工进速度校验
=1200mm/min 则
对应的HZ
查运行矩频特性曲线图( c) 知道>2.5故>1.7
满足快速攻进速度要求。

6、 增量式旋转编码器的选用

由于本设计采用半闭环控制, 因此需要在滚珠丝杠尾部的上安装增量式旋转编码器, 用以检测电动机的转角和转速。增量式旋转编码器的分辨力应与步进电机的步距角相匹配。由步进电机的步距角等于1.8°, 能够知道电动机没转动一周, 需要控制系统发出360/1.8=200个步进脉冲, 编码器能够选300线。这样, 控制器每发出一个步进脉冲, 电动机就转过一个步距角, 编码器对应输出1.5个脉冲信号。
选用K50-J 2N 100 B14编码器: 增量式, 空心轴, 不贯穿, 孔径14mm, 与电动机尾部出轴相匹配, 电源电压+5V, 每转输出300个A/B脉冲, 信号为电源输出。生产厂家为: 上海恒祥光学电子有限公司。

接线方式:

选用K50-J 6C600 B10编码器: 增量式, 空心轴, 不贯穿, 孔径10mm, 电源电压+5V, 每转输出300个A/B脉冲
7、 联轴器的选用及校核

经过对十字滑台设计结构的分析, 我们选用了结构比较紧凑的波纹管联轴器, 其结构和选型表见下面: 根据前面电机选型时计算可得电机轴上最大负载转矩T=1.71N.m
考虑工作过程中的动载荷和在运转过程中的过载现象, 计算转矩:
其中为工作情况系数, 因十字滑台无冲击或轻微冲
击, 且工作情况比较好, 因此取

得
根据, 由选型表中参数, 综合考虑, 选用KB1/100,其具体参数见选型表中。

联轴器选用波纹管联轴器 KB1/100
8、 轴承的选用及校核

在前面滚珠丝杠的设计中, 我们采用的是滚珠丝杠”双推——简支式”式支撑, 从而我们选用的轴承就是两对角接触轴承相对安装, 能同时承受两个方向的轴向力和径向力, 然后根据前面选用的滚珠丝杠的轴径, 我们选用的轴承是”深沟球轴承6302和推力球轴承51102”。下面我们对其进行寿命校核。
( 1) 、 轴承受力分析
根据前面滚珠丝杠的设计, 我们画出了滚珠丝杠的受力示意图, 我们取最极端情况, 即滑台刚好走到最右边或最左边, 且单边的力由一个轴承承担。
因为我们的轴承结构如下图所示。

(2)、 计算当量动载荷
1. 采用了一组深沟球轴承, 径向载荷,轴向载荷, 转速1200R/MIN,装轴承处的轴颈范围19-25:

查表得e最大为0.44, 最小为0.22,=1.2,
x=1,y=1:
因此
当量动载荷
轴承的基本额定动载荷:
查表得轴承选用6302, 其C为15.8KN, 内径为15, 外径为42, 宽为13.

( 3) 、 寿命校核计算: 式中为单位为 ; 对于深沟球轴承
C为轴承基本额定动载荷 。
因此
根据前面计算, 以最大工进速度运动时, 转速n=600r/min,能够计算再次条件下计
算用小时表示的基本额定寿命Lh:

因此
（4) 、 综合分析以上计算, 我们取得是最大载荷, 受力是在最恶劣的情况下, 且以空载最快运动速度下校核寿命为12308.6h, 能达到要求。
2.采用了一个推力球轴承: 轴向载荷为181.32N, 径向载荷可忽略不计。

查表初选型号为51102, C为14.20KN,内径为15, 外径为28, 宽度为9。
3) 、 寿命校核计算: 式中为单位为 ; 对于推力球轴承
C为轴承基本额定动载荷 。
因此
根据前面计算, 以最大工进速度运动时, 转速n=600r/min,能够计算再次条件下计
算用小时表示的基本额定寿命Lh:

因此
综合分析以上计算, 我们取得是最大载荷, 且以空载最快运动速度下校核寿命为10308.6h, 能达到要求。

9、 各传动部件的调整

( 1) 、 滚珠丝杠的预紧: 我们选用的滚珠丝杠是内循环固定反相器双螺母垫片式预紧,

调整方法是经过调整预计片的厚度, 可使两螺母产生相对位移, 已达到消除间隙、 产生预紧力的目的。
( 2) 、 轴承的预紧: 经过调整轴承座两边的垫片组来调节轴承的预紧力。

三、 驱动器、 单片机及电源

1、 驱动器的选择

根据前面选用的三相反应式步进电机57BYG250C, 我们选用的驱动器是与其对应的SJ-3F130M 三相反应式步进电机细分驱动器, 其技术参数
1.1、 供电电源: 交流 AC1 为 16V/1.0A, AC2 为 60-120V, 必须两项供电。
1.2、 驱动器适配电机: 57BYG250A、 57BYG250B、 57BYG250C、 110BF003、 110BF380B、 110BC380C、 130BF3100、 130BC3100A、 130BC3100B。
1.3、 驱动电流: 根据不同电机, 调节驱动器使输出电流与电机相匹配, 如果电机能够
拖动负载能够调节小于电机额定电流, 但不能调节大于电机额定电流,否则电机会过热。
1.4、 驱动方法: 正弦波恒流斩波驱动
1.5、 本驱动器的输入信号共有三路, 它们是: 步进脉冲信号 CP、 方向电平信号 DIR、
脱机信号 FREE。它们在驱动器内部分别经过 270 欧姆的限流电阻接入光耦的负输入
端, 且电路形式完全相同, 见下图( 图 2-1) 。OPTO 端为三路信号的公共正端( 三
路光耦的正输入端) , 三路输入信号在驱动器内部接成共阳方式, 因此 OPTO 端须 接
外部系统的 VCC, 如果 VCC 是+5V 则可直接接入; 如果 VCC 不是+5V 则须外部
另加限流电阻 R, 保证给驱动器内部光耦提供 8-15mA 的驱动电流, 参见下图

步进电机驱动器选用SJ-3F130M
2、 AT89S51单片机

3. 8255扩展I/O口芯片、 74LS373锁存器

5、 驱动器电源及单片机电源选择

( 1) 、 单片机供电电源
根据原理图中相关内容来看, 可知需要直流开关电源, 选用的是上海沧灿自动化科技有限公司生产的明纬开关电源, 型号为HRP-75-24,其规格参数见下表;
型号
直流输出电压
交流输入电压
接地端口
HRP-75-24
24V( 端口4、 5)
85~264VAC(端口为1、 2)
3号端口
HPR-75-5
5V(端口4、 5)
85~264VAC(端口1、 2)
3号端口
( 2) 、 驱动器电源:
由上面驱动器选型知道, 驱动器需要交流 AC1 为 16V/1.0A、 AC2 为 60-120V两项供电, 且OPTO 端为三路信号的公共正端( 三路光耦的正输入端) , 三路输入信号在驱