基于单片机的数控车床XY工作台与控制系统设计报告

基于单片机的数控车床XY工作台与控制系统设计
摘要
了解数控机床的概念，所谓数字控制是按照含有机床(刀具)运动信息程序所指定的顺序自动执行操作的过程。

而计算机数控机床就是数控机床在计算机监控下进行工作。

它的优点很多,可以在同一机床上一次装夹可完成多个操作，生产率显著提高等优点，但它的价格昂贵。

由于我国现在使用的机床大多数为普通车床，自动化程度低,要更新现有机床需要很多资金。

为了解决这个问题,也为了适应多品种中、小批量零件加工我们选择机床经济型数控改造。

纵向进给机构的改造：拆去原机床的溜板箱、光杠与丝杠以及安装座,配上滚珠丝杠及相应的安装装置，纵向驱动的步进电机及减速箱安装在车床的床尾,不占据丝杠空间。

横向进给机构的改造：拆除横向丝杠换上滚珠丝杠,由步进电机带动。

关键词：运动信息，滚珠丝杠，步进电机
Single Chip Microcomputer-based XY table CNC lathe and
Control System Design
ABSTRACT
Numerical Control (NC) is any machining process in which the operations are executed automatically in sequences as specified by the program that contains the information for the tool movement .When Numerical Control is performed under computer supervision, it is called Computer Numerical Control (CNC).CNC machines have many advantages over conventional machines. For example, there is a possibility lf performing operations on the same machine in one setup and production is significantly increased. One of its disadvantages is that they are quite expensive. In our country conventional machine is used widely. So if the machines are replaced, there is going to need a large money. In order to agree with the development of our economy, we can reform the conventional machines. The reformation of the tool movement: we demolish the current smooth leading, leading screw and installing stand. Then replace the ball leaking to the relevant position. The reformation of the horizontal mechanism: we make the horizontal ball lead screw instead of the conventional screw. And Stepper motor drives the screw.
KEY WORDS: tool movement，conventional machines，Stepper motor
第一章绪论
1.1数控机床的生产与发展
装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备，又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。

数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，而数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品，其技术范围覆盖很多领域。

科学技术和社会生产的不断发展，对机械产品的质量和生产率提出了越来越高的要求。

机械加工工艺过程的自动化是实现上述要求的最重要措施之一。

他不仅能够提高产品的质量和生产效率、降低生产成本，还能够大大改善工人的劳动条件。

许多生产企业已经采用了自动机床、组合机床和专用自动生产线。

采用这种高度自动化和高效率的设备，尽管需要很大的初始投资以及较长的生产准备时间，但是在大批量的生产条件下，由于分摊在每一个工件上的费用很少，经济效益仍然是非常显著的。

但是，在机械制造工业中并不是所有的产品零件都具有很大的批量，单件和小批量生产的零件占机械加工总量的80%以上。

尤其是在造船、航空航天、机床、重型机械以及国防部门，其生产特点是加工批量小、改型频繁、零件的形状复杂而且精度要求很高，采用专用化程度很高的自动化机床加工这类零件就显得很不合适，因为生产过程中需要经常改装与调整设备，对于专用生产线来说，这种改装与调整甚至是不可能实现的。

为了解决这些问题，满足多品种、小批量的自动化生产，迫切需要一种灵活的、通用的能够适应产品频繁变化的柔性自动化机床。

数控机床就是在这样的背景下产生与发展起来的。

它极其有效地解决了上述一系列矛盾，为单件、小批量生产的精密复杂零件提供了自动化加工手段。

1.2数控机床的发展趋势
随着计算机、微电子、信息、自动控制、精密检测及机械制造技术的高速发展，机床数控技术有了长足的进步。

近几年一些相关技术的发展，如刀具及新材料的发展，主轴伺服和进给伺服、超高速切削等技术的发展，以及对机械产品质量的要求越来越高等，加速了数控机床的发展。

目前数控机床正朝着高速度、高精度、高工序集中度、高复合化和高可靠性等方向发展。

世界数控技术及其装备发展趋势主要体现在以下几个方面：
（1）．高速高效高精度
（2）．柔性化
（3）．工艺复合化和多轴化
（4）．实时智能化
（5）．结构新型化
（6）．编程技术自动化
（7）．集成化
（8）．开放式闭环控制模式
1.3数控机床在先进制造技术中的作用
自从20世纪中期，人们将计算机技术引用到控制机床加工飞机机翼样板的复杂曲线中以来，数控技术在机床控制方面取得了广泛、深入的发展，各种数控机床成为了现代制造业的关键设备，是它们保证了现代制造业向高精度、高速度、高效率、高柔性化的方向发展。

由于数控机床的出现，带动了CAD/CAM技术向实用化、工程化发展，特别是计算机技术的迅速发展，推动CAD/CAM技术向更高层次和更高水平发展，而且进一步发展了计算机辅助工艺设计(CAPP)数据库、集成制造生产系统相关信息的自动生成、自动处理、自动传输。

可以说数控技术既是联系CAD/CAM的纽带，也是进一步通向集成化CAD/CAM的桥梁。

1.4对我国数控技术及其产业发展的基本估计
我国数控技术起步于1958 年,近50 年的发展历程大致可分为三个阶段：第一阶段从1958 年到1979 年,即封闭式发展阶段。

在此阶段,由于国外的技术封锁和我国的基础条件的制,数控技术的发展较为缓慢。

第二阶段是在国家的“六五”、“七五”期间以及“八五”的前期,即引进技术,消化吸收,初步建立起国产化体系阶段。

在此阶段,由于改革开放和国家的重视,以及研究开发环境和国际环境的改善,我国数控技术的研究、开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步。

第三阶段是在国家的“八五”的后期和“九五”期间,即实施产业化的研究,进入市场竞争阶段。

纵观我国数控技术近50 年的发展历程,特别是经过4 个 5 年计划的攻关,总体来看取得的成绩还是不小。

1.5毕业设计的目的、意义
《机电一体化系统设计》毕业设计是培养学生设计能力的重要实践性教学环节之一，是综合运用所学过的机械、电子、自动控制、计算机等知识进行的基本设计训练。

其目的是：
能够正确运用《机电一体化系统设计》课程的基本理论和相关知识，掌握机电一体化系统（产品）的功能构成、特点和设计思想、设计方法，了解设计方案
的拟定、比较、分析和计算，培养学生分析问题和解决问题的能力，使学生具有机电一体化系统设计的初步能力；
通过机械部分设计，掌握机电一体化系统典型机械零部件和执行元件的计算、选型和结构设计方法和步骤；
通过测试及控制系统方案设计，掌握机电一体化系统控制系统的硬件组成、工作原理，和软件编程思想；
通过毕业设计提高学生应用手册、标准及编写技术说明书的能力，促进学生在科学态度、创新精神、专业技能等方面综合素质的提高。

1.6毕业设计的内容
毕业设计题目：基于单片机的数控车床XY 工作台与控制系统设计 已知条件：定位精度：±0.01mm ，滚珠丝杠及导轨使用寿命为T=16000h ，中等冲击，工作台的有效行程为mm L x 400=,mm L y 400=，快速进给速度
m in /2000max mm v x =，min /2000max mm v y =，和工作载荷N F z 1900=。

第二章数控系统总体方案的确定
数控系统总体方案设计的内容包括：系统运动方式的确定，执行机构及传动方案的确定，伺服电机类型及调速方案确定，计算机控制系统的选择。

进行方案的分析、比较和论证。

1.1系统运动方式的确定
该系统要求工作台沿各坐标轴的运动有精确的运动关系因此采用连续控制方式。

1.2伺服系统的选择
开环伺服系统在负载不大时多采用功率步进电机作为伺服电机。

开环控制系统由于没有检测反馈部件，因而不能纠正系统的传动误差。

但开环系统结构简单，调整维修容易，在速度和精度要求不太高的场合得到广泛应用。

考虑到运动精度要求不高，为简化结构，降低成本，宜采用步进电机作为开环伺服系统驱动。

1.3计算机系统的选择
采用MCS-51系列中的8031单片机扩展控制系统。

MCS-51单片机的主要特点是集成度高，可靠性好，功能强，速度快，性价比高。

控制系统由微机部分、键盘及显示器、I/O接口及光电隔离电路、步进功率放大电路等组成。

系统的工作程序和控制命令通过键盘操作实现。

显示器采用数码管显示加工数据和工作状态等信息。

1.4 X—Y工作台的传动方式
为保证一定的传动精度和平稳性以及结构的紧凑，采用滚珠丝杠螺母传动副。

为提高传动刚度和消除间隙，采用有预加载荷的结构。

由于工作台的运动部件重量和工作载荷不大，故选用滚动直线导轨副，从而减小工作台的摩擦系数，提高运动平稳性。

考虑电机步距角和丝杠导程只能按标准选取，为达到分辨率的要求，以及考虑步进电机负载匹配，采用齿轮减速传动。

系统总体框图如下：
图2-1
第三章 机械部分设计
机械部分设计内容包括：确定系统脉冲当量，运动部件惯性的计算，选择步进电机，传动及导向元件的设计、计算与选择，绘制机械部分装配图等。

1.1确定系统脉冲当量
脉冲当量δp 是一个进给指令时工作台的位移量，应小于等于工作台的位置精度，由于定位精度为±0.01mm 因此选择脉冲当量为0.01mm 。

1.2工作台外形尺寸及重量初步估算
根据给定的有效行程，画出工作台简图，估算X 向和Y 向工作台承载重量WX 和WY 。

取X 向导轨支撑钢球的中心距为410mm,Y 向导轨支撑钢球的中心距为400mm,设计工作台简图如下：
X 向拖板(上拖板)尺寸为: 50410420⨯⨯
重量: N W x 58.671108.7105041042023=⨯⨯⨯⨯⨯=-- Y 向拖板(下拖板)尺寸为: 50400420⨯⨯
重量: N W x 2.655108.7105040042023=⨯⨯⨯⨯⨯=-- 上导轨(含电机)重量:
N 97.487108.710)503580028480900(23=⨯⨯⨯⨯⨯⨯+⨯⨯--
夹具及工件重量:约155N X-Y 工作台运动部分总重量为:
N W 200015597.4872.65558.671≈+++=
图3-1
1.3滚动导轨副的计算、选择
根据给定的工作载荷Fz 和估算的Wx 和Wy 计算导轨的静安全系数fSL=C0/P ，式中：C0为导轨的基本静额定载荷，kN ；工作载荷P=0.5(Fz+W)； fSL=1.0~3.0(一般运行状况)，3.0~5.0（运动时受冲击、振动）。

根据计算结果查有关资料初选导轨：
因系统受中等冲击,因此取0.4=SL f
Y X SL o P f C ,= )(5.0,,Y X Z Y X W F P +=
N W F P X Z X 79.1285)58.6711900(5.0)(5.0=+=+=
N W F P Y Z Y 6.1277)2.6551900(5.0)(5.0=+=+= N P f C X SL OX 16.514379.12854=⨯== N P f C Y SL OY 4.51106.12774=⨯==
根据计算额定静载荷初选导轨,其型号为：HJG-D25。

基本参数如下：
导轨的额定动载荷N C a 17500=
依据使用速度v （m/min ）和初选导轨的基本动额定载荷)(KN C o 验算导轨的工作寿命T ：
额定行程长度寿命:
3
)(
F
C f f f f K T a W C T H S =
4754
1900===
M F F Z 1=T f
2=W f
81.0=C f
1=H f 50==
O
d R
K km F C f f f f K T a W C T H S 53.166099)475
17500281.011(50)(
3
3=⨯⨯⨯==
导轨的额定工作时间寿命:
n
l T T S S H 2103
⨯=
h T h n l T T S S H 160005767346046.021053.1660992103
3=>=⨯⨯⨯⨯=⨯=
导轨的工作寿命足够。

1.4滚珠丝杠计算、选择
初选丝杠材质：CrWMn 钢，HRC58~60，导程：mm l 50= 强度计算：
丝杠轴向力：))((,,max N W F f KF F y x z y x ++=
其中：K=1.15，滚动导轨摩擦系数f=0.003~0005；在车床车削外圆时：Fx=(0.1~0.6)Fz ，Fy=(0.15~0.7)Fz ，可取Fx=0.5Fz ，Fy=0.6Fz 计算。

取f=0.004,400=z F 则:
N F F Z X 95019005.05.0=⨯==
N F F Z Y 114019006.06.0=⨯==
N F X 786.1102)58.6711900(004.095015.1max =+⨯+⨯= N F Y 221.1321)2.6551900(004.0114015.1max =+⨯+⨯=
寿命值：6
10
60nT
L =
，其中丝杠转速min)/(max r l v n o = h T 16000=
min /4005
2000
max r l v n o ===
3841016000
400606
=⨯⨯=
L
最大动载荷：F f f L Q W H 3=
式中：fW 为载荷系数，中等冲击时为1.2~1.5；fH 为硬度系数，HRC ≥58时为1.0。

查表得中等冲击时2.1=W f ,1=H f 则：
N Q X 70.9618786.110212.13843=⨯⨯⨯= N Q Y 93.11523221.132112.13843=⨯⨯⨯=
根据使用情况选择滚珠丝杠螺母的结构形式，并根据最大动载荷的数值可选择滚珠丝杠的型号为:：CM 系列滚珠丝杆副，其型号为：CM2005-5。

其基本参数如下：
其额定动载荷为14205N>Qy 足够用。

滚珠循环方式为外循环螺旋槽式,预紧方式采用双螺母螺纹预紧形式。

滚珠丝杠螺母副的几何参数的计算如下表
表3-3
传动效率计算
丝杠螺母副的传动效率为：)
(ϕγγη+=
g g t t
式中：'100o =ϕ为摩擦角；'334o =γ为丝杠螺旋升角。

96.0)
10334(334)
('''=+=
+=
o g o g g g t t t t ϕγγη
稳定性验算
丝杠两端采用止推轴承时不需要稳定性验算。

刚度验算
滚珠丝杠受工作负载引起的导程变化量为：ES
Fl L 0
1±
=∆
Y 向所受牵引力大,故用Y 向参数计算
N F Y 221.1321= cm l 5.00=
)/(106.2026cm N E ⨯=
cm R S 14.2)2
651.1(14.32
2=⨯==π
cm L 6
6
11099.1414
.2106.205.0221.1321-⨯=⨯⨯⨯±=∆ 丝杠受扭矩引起的导程变化量很小，可忽略不计。

导程变形总误差Δ为
][/99.25
.0100
1∆<=⨯
∆=∆m m L μ E 级精度丝杠允许的螺距误差m m /15][μ=∆。

1.5齿轮计算、设计
因步进电机步距角o b 5.1=θ滚珠丝杠螺距t=5mm,要实现脉冲当量
step mm p /01.0=δ,在传动系统中应加一对齿轮降速传动。

齿轮传动比：p
b l i δθ3600
=
，步进电机步距角：step o b /5.1=θ 083.201
.03605
5.13600=⨯⨯==
p b l i δθ 1
2
Z Z i =
取小齿轮齿数 241=Z ,则大齿轮齿数502=Z 大小齿轮材料均为45钢
由于软齿面齿轮工艺简单、生产率高，故选择软齿面齿轮。

因传递的扭距较小,取模数m=1mm 则:
分度圆直径:1112424d mz mm
==⨯=
2215050d mz mm
==⨯=
齿顶圆直径:11(2)(242)126a d z m mm
=+=+⨯=
22(2)(502)152a d z m mm
=+=+⨯=
齿根圆直径:11( 2.5)(24 2.5)121.5f d z m mm
=-=-⨯=
21( 2.5)(50 2.5)147.5f d z m mm
=-=-⨯=
齿宽: 112424d b d mm φ==⨯= 取125b =230b =
中心距: 120.5()0.5(2450)37a d d mm
=+=+=
分度圆压力角: 0
20α=
大小齿轮均采用渐开线标准圆柱齿轮
1.6步进电机惯性负载的计算以及步进电机的选用
根据等效转动惯量的计算公式，有： (1)等效转动惯量的计算
折算到步进电机轴上的等效负载转动惯量为：
2322
2110)180
()()(
b p q M J J Z Z J J J πθδ++++=
式中：q
J 为折算到电机轴上的惯性负载；0
J 为步进电机轴的转动惯量；
1
J 为齿
轮1的转动惯量； 2J 为齿轮2的转动惯量；3J
为滚珠丝杠的转动惯量；M 为移动部件的质量。

对钢材料的圆柱零件可以按照下式进行估算：
L D J ⨯⨯⨯=-431078.0
式中D 为圆柱零件直径，L 为圆柱零件的长度。

所以有：
22431/1047.65.24.21078.0cm kg J --⨯=⨯⨯⨯= 22432/1025.146351078.0cm kg J --⨯=⨯⨯⨯= 22433/1044.373021078.0cm kg J --⨯=⨯⨯⨯=
电机轴的转动惯量很小，可以忽略，所以有：
2
2
222/779.0)5.1180
14.301.0(20010)44.3725.146()50
24(
1047.6cm kg J d =⨯⨯+⨯+⨯+⨯=--(2)步进电机启动力矩的计算
设步进电机的等效负载力矩为T ，负载力为P ，根据能量守恒原理，电机所做的功与负载力所做的功有如下的关系：
PS T =ϕη
式中ϕ为电机转角，S 为移动部件的相应位移， η为机械传动的效率。

若取
b θϕ=，则p S δ=，且)(z s P G P P ++=μ。

所以： b
z s p P G P T πηθμδ2)]
([36++=
式中：s P 为移动部件负载（N ），G 为移动部件质量（N ），z P 为与重力方向一致的作用在移动部件上的负载力（N ），μ为导轨摩擦系数，b θ为步进电机的步距
角（rad ）,T 为电机轴负载力矩（N.cm ）。

取3.0=μ（淬火钢滚珠导轨的摩擦系数），8.0=η，N P P H s 221.1321==。

考虑到重力影响，Y 向电机负载较大，所以有：
cm N T ⋅=⨯⨯⨯+⨯+⨯⨯=56.688.05.114.32)]18002000(03.0221.1321[01.036
考虑到启动时运动部件惯性的影响，则启动转矩：
5
.0~3.0T
T q =
取系数为0.4，则：cm N T q ⋅==
4.1714
.056
.68 对于工作方式为三相6拍的步进电机：
cm N T T q j ⋅==
92.197866
.0max
(3)步进电机的最高工作频率
166701
.0601000
60max max =⨯==
p v f δ 空载启动频率要大于最高运行频率m ax f ,同时电机最大静转矩要足够大,查表选择两个90BF001型步进电机。

电机有关参数如下：
第四章数控系统硬件电路设计
1.1数控系统的硬件电路由以下几部分组成：
1、主控制器。

即中央处理单元CPU
2、总线。

包括数据总线，地址总线，控制总线。

3、存储器。

包括只读可编程序存储器和随机读写数据存储器。

4、接口。

即I/O输入输出接口。

数控系统的硬件框图如下所示：
图4-1
1.2主控制器CPU的选择
MCS-51系列单片机是集中CPU，它有如下特点：
1、可靠性高。

因为芯片是按工业测控环境要求设计的，故抗干扰的能力优于PC机。

系统软件(如：程序指令，常数，表格)固化在ROM中，不易受病毒破坏。

许多信号的通道均在一个芯片内，故运作时系统稳定可靠。

2、便于扩展。

片内具有计算机正常运行所必需的部件，片外有很多供扩展用的(总线，并行和串行的输入/输出)管脚，很容易组成一定规模的计算机应用系统。

3、控制功能强。

具有丰富的控制指令，如：条件分支转移指令，I/O口的逻辑操作指令，位处理指令。

4、实用性好。

体积小，功耗低，价格便宜，易于产品化。

由于上述原因，选用8031作为主控芯片。

1.3存储器扩展电路设计
1、程序存储器的扩展
单片机应用系统中扩展用的程序存储器芯片大多采用EPROM芯片。

其型号有：2716，2732，2764，27128，27258，其容量分别为2k，4k，8k，16k，32k。

在选择芯片时要考虑CPU与EPROM时序的匹配。

8031所能读取的时间必须大于EPROM所要求的读取时间。

此外，还需要考虑最大读出速度，工作温度以及存储器容量等因素。

在满足容量要求时，尽量选择大容量芯片，以减少芯片数量以简化系统。

综合以上因素，选择2764芯片作为本次设计的程序存储器扩展用芯片。

于8031芯片的P0口是分时传送低8位地址线和数据线的，故8031扩展系统中一定要有地址锁存器，常用的地址锁存器芯片是74LS373。

2、数据存储器的扩展
由于8031芯片内部RAM只有128字节供用户使用，远不能满足系统需要，因此需要扩展片外的数据存储器（RAM）。

常用的数据存储器有6116、6264、62128等，这里选用6264。

3、I/O扩展电路设计
8031单片机共有4个8位并行I/O接口，但供用户使用的只有P1口及部分P3口线。

因此要进行I/O口的扩展。

8155为多功能的可编程接口芯片，内部包含有256字节RAM，两个可编程8位并行口、一个6位并行口和一个14位的计数器。

8155是8051单片机应用系统中最适用的外围器件。

数据存贮器是256x8位静态RAM。

I/O由三个通用口组成，其中的6位口可编程为状态控制信号。

可编程的14位计数器/定时器用于给单片机系统提供方波或计数脉冲。

8155与微机接口较简单，是微机系统广泛使用的接口芯片。

第五章系统控制软件的设计
1.1系统控制功能分析
数控X-Y工作台的控制功能包括：
1、系统初始化。

如对I/O接口8155，8255A进行必要的初始化工作，预置接口工作方式控制字。

2、工作台复位。

开机后工作台应该自动复位，亦可手动复位。

3、输入和显示加工程序。

4、监视按键，键盘及开关。

如监视紧急停机键及行程开关，键盘扫描等功能。

5、工作台超程显示与处理。

工作台位移超过规定值时应该立即停止工作台
的运动，并显示相应的指示字符。

6、工作台的自动控制。

7、工作台的手动控制。

8、工作台的联动控制。

1.2系统管理程序控制
管理称许是系统的主程序，开机后即进入管理程序。

其主要功能是接受和执行操作者的命令。

在设计管理程序时，应确定接收命令的形式，系统的各种操作功能等。

数控X-Y工作台的基本操作功能有：输入加工程序，自动加工，刀位控制，工作台位置控制，手动操作，紧急停机等。

根据以上分析，设计管理程序流程图如下所示：
图5-1
1.3自动加工程序设计
（1）机床在自动加工时的动作顺序：工作台移动到位→刀具快速进给→加工→退刀→工作台运动到下一位置；
（2）计算机在加工过程中的操作：读取刀具轨迹，控制机床完成加工；
（3）由以上分析，设计自动加工程序框图如下所示：
图5-2
1.4汇编语言程序设计
1、内存地址分配
加速脉冲数计数器N0地址设为20H；恒速脉冲数计数器N1低8位字节地址为21H，高8位字节地址位22H；减速脉冲数计数器N2地址位23H。

加速，减速，恒速脉冲总数寄存器N低位字节地址位24H，高位字节地址位25H；步
进电机进给控制子程序FEED首地址位0E80H。

每调用一次该程序，步进电机按规定方向进给一步。

2、程序清单
N0 EQU 20H ；加速
N1L EQU 21H ；恒速
N1H EQU 22H
N2 EQU 23H ；减速
NL EQU 24H ；脉冲总数寄存器
NH EQU 25H
DS EQU 26H ；地址指针偏移量
FEED EQU 0E80H
ORG 0E00H
0E00 START：MOV P，#60H
0E03 MOV TMOD，#01H ；设计数器工作方式为1，16位
定时器
0E06 MOV N0，#01A4H ；设N0为320
0E09 MOV N2，#1A4H
0E0C MOV A ，N0 ；计算2XN0
0E0E RL A
0E0F MOV R0，A
0E10 CLR C ；计算N1=N-2N0
0E11 MOV A，NL
0E13 SUBB A，R0
0E14 MOV N1L，A
0E16 MOV A，NH
0E18 SUBB A，#00H
0E1A MOV N1H，A
0E1C MOV DPTR，#1000H ；设时间常数指针初值为1000H 0E1F MOV DS，#00H ；设地址偏移量初值为00H
0E22 MOVC A, @A+DPTR ；从EPROM中读时间常数
0E23 MOV TL0，A ；送时间常数至定时器0中
0E25 INC DS
0E27 MOV A，DS
0E2 MOVC A，@A+DPTR
0E2C INC DS
0E2E SETB EA ；开中断允许
0E30 SETB ET0 ；允许定时器0中断
0E32 SETB TR0 ；启动定时器0开始计算
0E34 WAIT：JB EA，WAIT ；中断允许返回
0E37 RET
中断服务程序：ORG 000BH
000B LJMP 0F00H
0F00 MOVC A，@A+DPTR
0F03 MOV TL0，A
0F05 INC DS
0F07 MOV A，DS
0F09 MOVC A，@A+DPTR
0F0A MOV TH0，A
0F0C INC DS ；修改地址偏移量指针
0F0E ACALL FEED ；调FEED子程序
0F10 MOV A，N0 ；判断N0是否为0
0F12 CJNE A，#00H，LOOP1
0F15 MOV A，N1H ；判断N1是否为0
0F17 CJNE A，#00H，LOOP2
0F1A MOV A，N1H
0F1C CJNE A，#00H，LOOP2
0F1F MOV A，N2 ；判断N2是否为0
0F21 CJNE A，#00H，LOOP3
0F24 CLR EA ；N2为0 ，减速结束，关中断0F26 RETI
0F27 LOOP1：DEC N0 ；N0不为0，则N0←N0-1
0F29 RETI
0F2A LOOP2：MOV A，N1L ；N1不为0，则N1←N1-1
0F2C CLR C
0F2D SUBB A，#01H
0F2F MOV N1L，A
0F31 MOV A，N1H
0F35 MOV N1H，A
0F37 RETI
0F38 LOOP3：DEC N2 ；N2不为0，则N2←N2-1
0F3A RETI
逐点比较法插补程序：
RP：MOV SP，#60H
MOV 4AH，#00H ；F单元清零
MOV 49H，#00H
MOV 48H，#01H ；X电动机初始化
MOV 47H，#02H ；Y电动机初始化
MOV DPTR，#0030H
MOV A ，#03H ；XY电动机上电
MOVX @DPTR，A
CLR C ；计算终判值
MOV A，52H ；低位X、Xe相减，得a
SUBB A，4EH
MOV 54H，A；保存结果于终判值单元低位字
节
MOV A ，51H ；高位X、Xe相减，得b
SUBB A，4DH
MOV 53H，A ；保存结果于终判值单元高位字
节
CLR C ；低位Ye、Y相减，得c
MOV A，4CH
SUBB A，50H
MOV 20H，C ；暂存Ye、Y低位相减产生的借
位位
ADD A，54H ；计算d=a+c，d为低位终判值
MOV 54H，A ；保存d于终判值单元低位字节
MOV 21H，C ；暂存d=a+c产生的进位位
MOV A，4BH
MOV C，20H ；恢复Ye、Y低位相减产生的借
位位
SUBB A，4FH ；高位Ye、Y相减，得e
MOV C，21H ；恢复d=a+c产生的进位位
ADDC A，53H ；计算f=b+e，f为高位终判值
MOV 53H，A ；保存f于终判值单元高位字节PR2：ACALL DL0 ；延时子程序
MOV A，49H ；取F高位字节
JB ACC.7，RP6 ；高位＝1，F＜0，去RP6
ACALL XMM ；高位＝0，F＞0，X反转一步
CLR C ；计算新偏差F＝F－2X＋1
MOV A，4AH ；计算g＝F－X低位
SUBB A，52H
XCH A，B ；g存入B寄存器
MOV A，49H ；计算h＝F－X高位
SUBB A，51H
XCH A，B ；低位存A，高位存B。

BA内
容为F－X
CLR C ；计算i＝g－X＝F－2X低位
SUBB A，52H
XCH A，B ；B内容为F－2X低位，A内容
为F－X高位
SUBB A，51H ；A内容为F－2X高位
XCH A，B ；BA内容为F－2X
ADD A，#01H ；计算F－2X＋1
MOV 4AH，A ；4A内容为F－2X＋1低位
XCH A，B ；B内容为F－2X＋1低位，A
内容为F－2X高位ADDC A，#00H ；考虑F－2X＋1的进位
MOV 49H，A ；49H的内容为F－2X＋1高位CLR C ；计算X＝X－1
MOV A，52H ；低位
SUBB A，#01H
MOV 52H，A
MOV A，51H ；高位
SUBB A，#00H
MOV 51H，A
RP4：CLR C ；终判值减１
MOV A，54H
SUBB A，#01H
MOV 54H，A
MOV A，53H
SUBB A，#00H
MOV 53H，A
ORL A，54H
JNZ RP2 ；插补没结束，转至RP2
LJMP 0000H
RP6：ACALL YMP ；Y电动机正转
MOV R6，#02H ；此处“2”，为“F＋2Y＋1”
的“2”
RP7：MOV A，4AH ；F＋2Y＋1
ADD A，50H
MOV 4AH，A
MOV A，49H
ADDC A，4FH
MOV 49H，A
DJNZ R6，RP7
MOV A，4AH
ADD A，#01H
MOV 4AH，A
MOV A，49H
ADDC A，#00H
MOV A，50H
ADD A，#01H
MOV 50H，A
MOV A，4FH
ADDC A，#00H
MOV 4FH，A
AJMP RP4
第六章结束语与致谢
通过过此次设计，让我对于理论知识尤其是专业知识有了更深的了解和认识，并能将其进行一次比较全面系统的总结和应用；使我学会了如何查阅现有的技术资料、如何举一反三、如何通过改进并加入自己的想法与观点，使之成为自己的东西。

进一步加强了我综合分析解决实际问题和独立思考的能力。

在这次设计中我们同组的同学共同的研究，讨论问题，查阅资料，相互帮助，从实际应用出发将设计完成的比较合理且具有实际的意义。

同时，我们也发现了一些问题。

比如对知识的运用的熟练程度还不够，知识范围比较的狭隘，导致在设计中的一些问题无法及时发现和解决。

在此，我向我的指导老师刘习文老师表示由衷的感谢，感谢他的指导与监督。

其次我要感谢那些曾经给予我帮助的同学们。

最后我还要感谢大学里我所有的任课老师，感谢他们为我传道解惑。

参考文献
[1] 徐元昌．数控技术[M]．北京：中国轻工业出版社，2004．
[2] 文怀兴，厦田．数控机床系统设计[M]．北京：化学工业出版社，2005．
[3] 王润孝，秦现生．机床数控原理与系统[M]．西安：西北工业大学出版社，2004．
[4] 徐元昌．机电系统设计[M]．北京：化学工业出版社，2005．
[5] 郑文纬，吴克坚．机械原理[M]．北京：高等教育出版社，1997．
[6] 周开勤．机械零件手册[M]．北京：高等教育出版社，2001．
[7] 陈婵娟．数控车床系统[M]．北京：化学工业出版社，2005．
[8] 成大先．机械设计手册[M]．北京：化学工业出版社，1992．
[9] 濮良贵，纪名刚．机械设计[M]．北京：高等教育出版社，2005．
[10] 李光斌．单片微型计算机原理与应用[M]．武汉：华中科技大学出版社，2006．
[11] 杜国臣，王士军．机床数控技术[M]．北京：北京大学出版社，2006．
[12] 张建民．机电一体化系统设计[M]．北京：高等教育出版社，2007．
[13] 郑堤，唐可洪．机电一体化设计基础[M]．北京：机械工业出版社，1997．
[14] 张训文．机电一体化系统设计与应用[M]．北京：北京理工大学出版社，2006．
[15] 唐介．电机与拖动[M]．北京：高等教育出版社，2005．
[16] 赵丁选．机电一体化使用手册[M]．北京：化学工业出版社社，2003．
[17] 汪道辉．单片机系统设计与实践[M]．北京：电子工业出版社，2006．
[18] 张大明，彭旭昀．单片微机控制应用技术[M]．北京:机械工业出版社，2006．。