简易手动三坐标控制器的设计 2 摘 要：在培养跨世纪人才的前提下，加强能力培养已成为共识。教育工作者已经明确认识到能力的具体体现应该是基于揭示和发展新的未被人们掌握的事物的敏锐能力，用比较丰富的理论知识和经验从中选取最佳方案的思维能力，以及一丝不苟的将原始独创思想臻于完善并赋予实施的创造能力等几个方面能力的具体体现。该文介绍一款运用数字电子技术知识设计的简易手动三坐标控制器，软件上主要通过用PROTEL99进行画原理图和PCB图，和电路板布局图.通过这次毕业设计的制作可以锻炼我们对数字电子技术课程的实践能力，增加学习兴趣，提升对相应软件的运用能力和动手动脑能力，对于培养具有一定设计能力的职业技术人才起到积极作用。
关键字：数字电子技术；三坐标；手动；控制器
第1章 引 言
1.1 数字电子技术
20世纪末，数字电子技术得到了飞速发展，有力地推动和促进了社会生产力的发展和社会信息化的提高，数字电子技术的应用已经渗透到人类生活的各个方面。从计算机到手机，从数字电话到数字电视，从家用电器到军用设备，从工业自动化到航天技术，
都尽可能采用了数字电子技术。
数字电路在作为数值计数和运算电路时采用二进制数，每一位只有0，1两种可能，电子元件通常工作在开关状态，电路结构简单，容易构造，便于集成及系列化生产，成本较低，使用方便；利用信号脉冲的有无来代表和传输0和1这样的数字信息的，幅度较小的干扰不能改变信号的有无，因此，其抗干扰能力强；由数字电路组成的数字系统，只要增加数字的位数，就可以提高其精度；数字电路不仅能完成数值运算，而且能进行逻辑判断和逻辑运算，这在控制系统中是不可缺少的，又叫逻辑电路。
事物总是一分为二，数字电路也有一定的局限性，所以实际电子系统往往把数字电路和模拟电路结合起来，组成一个完整的整体。 目 录
第1章 引言 ----------------------------------------------------------1
1．1数字电子技术-------------------------------------------------------1
1．2PROTEL99-----------------------------------------------------------2
1．3三坐标介绍---------------------------------------------------------2
1．4示波器介绍---------------------------------------------------------4
第2章 简易手动三坐标控制器-------------------------------------------4
2. 1控制方案-----------------------------------------------------------4
2. 2四位琴键式开关-----------------------------------------------------6
2. 3手摇脉冲发生器（MPG）----------------------------------------------6
2. 4 步进电机和驱动器选择-----------------------------------------------8
第3章 控制电路的设计-------------------------------------------------9
3. 1电源电路设计-------------------------------------------------------10
3. 2 鉴向电路设计------------------------------------------------------10
3. 2. 1 原理图设计-----------------------------------------------------10
3. 2. 2 原理说明-------------------------------------------------------15
3．3倍频电路设计-------------------------------------------------------15
3. 3. 1设计思路--------------------------------------------------------16
3. 3. 2原理图设计------------------------------------------------------22
3. 3. 3原理说明--------------------------------------------------------23
3．4 坐标轴的选择电路设计-----------------------------------------------23
3. 4. 1设计实现思路----------------------------------------------------23
3. 4. 2设计实现电路----------------------------------------------------25
3. 4. 3设计原理说明----------------------------------------------------26
3．5 限位保护措施------------------------------------------------------26
3. 5. 1设计思路---------------------------------------------------------26
3. 5. 2设计实现电路----------------------------------------------------31
3. 5. 3设计原理说明----------------------------------------------------31
第4章 简易手动三坐标控制器的电路图-----------------------------------31
4. 1 三坐标控制器主控制原理图设计--------------------------------------32
4. 2 三坐标控制器电路板布局图设计--------------------------------------32
第5章 调试-----------------------------------------------------------33
5. 1 电源电路的调试--------------------------------------------------33
5. 2 鉴向电路的调试---------------------------------------------------33
5. 3 鉴向电路和倍频电路的调试-----------------------------------------33
5. 4 坐标轴选择电路调试-----------------------------------------------33
5. 5 限位电路调试-----------------------------------------------------33
附录-------------------------------------------------------------------34
参考文献---------------------------------------------------------------35
致谢-------------------------------------------------------------------35
参考文献：
[1] 高等职业技术教育机电类专业教材编委会 组编,沈任元,吴勇.数字电子技 术基础[M],大连理工大学出版社，2000
[2] 高等职业技术教育机电类专业教材编委会 组编- 沈任元 ，吴勇主编的模拟电子技 术基础[M], 大连理工大学出版社，2000
[3] 沈任元 ，吴勇.常用简明手册电子[M], 大连理工大学出版社，2000
[4] 普通高等教育“十五”国家级规划教材 许晓峰.电机及拖动[M], 大连理工大学出版社，2000.
[5] 四位琴键式开关资料
http://cn.made-in-china.com/china-products/productviewMegmTLubgAWd/%E5%9B%9B%E9%94%AE%E7%90%B4%E9%94%AE%E5%BC%8F%E5%BC%80%E5%85%B3+(A-40).html
[6] 手摇脉冲发生器（MPG）资料.
http://www.0bbs.com/group_thread/view/id-2343.
[7] 芯片介绍.
http://www.21ic.com/.
[8] 康华光.电子技术基础.数字部分[M].北京高等教育出版社,2000.
[9] 顾永杰.电工电子技术实训教程[M].上海:上海交通大学出版社,1999.
[10] 陈小虎.电工实习（I）.北京:中国电力出版社，1996.
[11] 焦辎厚.电子工艺实习教程[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1993.
[12] 陈 坚.电力电子学[M].北京:高等教育出版社,2002.
[13] 宋春荣.通用集成电路速查手册[M].山东科学技术出版社,1995.
[14] 高吉祥.电子技术基础实验与课程设计[M].电子工业出版社,2002.
[15] 吕思忠.数子电路实验与课程设计[M].哈尔滨工业大学出版社,2001.
[16] 谢自美.电子线路设计、实验、测试[M].华中理工大学出版社,2000.
[17] 王琉银.脉冲与数字电路[M].高等教育出版，1985.
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