简易手动三坐标控制器的设计3 摘 要：简易手动三坐标控制器是运用数字电子技术知识来设计的，该控制器主要应用于对精度要求不高的测量、检验的场合。该设计可以锻炼学生的数字电子技术课程的实践能力，增加学生的学习兴趣，提升学生的动手能力。
关键词：手动；三坐标；控制器
1 引言
在数字电路中，实际使用的开关都是晶体二极管、三极管以及场效应管之类的电子器件。这种器件具有可以区分的两种工作状态，可以起到断开和闭合的开关作用。而且门电路的输出与输入之间存在着一定的逻辑关系，这种逻辑关系又称逻辑门电路。
逻辑门电路可以是由分立元件构成，但目前大量使用的是集成逻辑门电路，它按晶体管的导电类型分为双极性 和单极性两类。双极性有：晶体管逻辑门电路（简称为TTL电路）、射极耦合逻辑门电路（简称为ECL电路）、集成注入逻辑门电路（简称为I2L电路）等；单极性有：金属—氧化物—半导体互补对称逻辑门电路（简称CMOS电路）等。
数字电子技术是当前发展最快的学科之一。就逻辑器件而言，已经从40年代的电子管、50年代的晶体管、60年代的小规模集成电路(SSI)，发展到现在的中规模集成电路(MSI)、大规模集成电路(LSI)和超大规模集成电路(VLSI)。无论简单还是复杂的数字系统都是由逻辑门电路构成。由于逻辑函数可以相互转换，因此可以用基本逻辑门如与门、或门和非门的组合代替其他逻辑门。把大量的基本逻辑门电路集成在一个芯片中，通过编程将部分基本逻辑门按照逻辑关系连接起来，就可以实现一个数字系统，改变连线关系则可以实现另一个数字系统。这种可以通过编程改变逻辑门连接关系的集成电路芯片就是近几年出现的可编程逻辑器件（PLD），为数字电路设计，提供了更加完善、方便的器件。相应地，数字电路的设计过程和方法也在不断地演变和发展。由于半导体技术的迅速发展，微型计算机的广泛应用，所以数字电子技术在现代科学技术领域中占有很重要的地位，在各个领域中得到广泛的应用。比如卫星、导弹的控制系统，汽车、船舶的电子装置，数字电视、移动电话等家用电器的核心部件，无一不采用数字集成电路。
该课题的意义在于锻炼学生对于数字电子技术课程的实践能力，提升他们的动手能力。主要研究怎样运用数字电子技术知识来设计简易手动三坐标控制器。需要解决很多问题。手动控制器就是指用手来操作的控制器。课题提出的要求是能够尽量简单方便地控制X,Y,Z三个方向的正向和反向运动，随着人工检验的进行，手控操纵三个坐标轴的运行，达到任意起、停的要求。由于是人工检验，速度要求不高。 毕业设计说明书目录
1 引言 ………………………………………………………………………………1
2 方案论证 …………………………………………………………………………1
3．1 鉴向电路…………………………………………………………………1
3．2 倍频器的介绍……………………………………………………………7
3．3 坐标轴的选择……………………………………………………………12
3．4 限位保护措施……………………………………………………………15
3. 5步进电机的介绍 …………………………………………………………15
3. 6 三坐标的工作原理………………………………………………………16
3. 7 控制器的介绍……………………………………………………………16
3. 8关于示波器的介绍………………………………………………………22
4. 附录………………………………………………………………………………23
图20三坐标控制器电路板布局图……………………………………………23
图21三坐标手动控制器的总的原理图………………………………………24
图22三坐标手动控制器的总的PCB版图……………………………………25
5.参考文献………………………………………………………………………… 25
5 参考文献
[1]康华光.电子技术基础.数字部分.北京:高等教育出版社,2000
[2]顾永杰.电工电子技术实训教程.上海:上海交通大学出版社,1999
[3]陈小虎.电工实习（I）.北京:中国电力出版社，1996
[4]焦辎厚.电子工艺实习教程.哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1993
[5]陈 坚.电力电子学[M].北京:高等教育出版社,2002
[6]宋春荣.通用集成电路速查手册.山东科学技术出版社,1995
[7]高吉祥.电子技术基础实验与课程设计.电子工业出版社,2002
[8]吕思忠.数子电路实验与课程设计.哈尔滨工业大学出版社,2001
[9]谢自美.电子线路设计、实验、测试.华中理工大学出版社,2000
[10]王琉银.脉冲与数字电路.高等教育出版，1985
[11][美]M.Morris Mano.Digital Design.北京:高等教育出版社,2002
[12][美] JohnM Yarbrough .DIGITAL LOGIC APPLICATIONS AND DESIGN.北京:机械工业出版社，2002
