用单片机实现多齿分度台自动控制

　　1 概 述

　　多齿分度台是检测角度的精密工具，它是纯机械式圆分度装置，由一对直径、齿数、齿形等完全相同的上下端面齿轮组成，当两齿盘的齿被迫进入啮合时，他们便自动定心。使用时，一般下齿盘固定不动，上齿盘抬起与下齿盘脱离啮合，可相对下齿盘旋转，一经再次啮合，即可根据转过的齿数达到分度目的。

　　多齿分度台既可作角度基准用于测量，又可作为分度装置用于精密加工。它与光电自准直仪配合使用，可检测基数为360° ( 为齿数)的各种多面棱体、角度块规、光学棱镜等高精度角度器件。作为分度装置用于加工时，可在普通铣、镗、磨等机床上加工角度要求很高的精密零件(如：孔位、垂直面、平行面等)。

　　但多齿分度台一般为手动操作，使用中多有不;便;而中单片机自从20世纪70年代问世以来，得到了快速发展。由于其集成度高、体积小、抗干扰能力强和价格低廉，具有独特的控制能力，在智能化仪表、工业过程控制等领域得到广范应用。把单片机运用到多齿分度台控制中 使多齿分度台向数字化、智能化方向发展，符合现代仪器发展趋势。

　　2 单片机实现多齿分度台的自动控制

　　在过程控制领域中 步进电机与单片机配合使用广范。步进电机是一种串行数 模转换器，其输入量为可计数脉冲，而输出量为电机旋转的角度。它可以直接接受来自计算机的数字信号，从而使系统硬件配置简化。

　　计算机给出控制信号，通过单片机控制步进电机驱动器，带动步进电机，从而实现多齿分度台的 动升降和转位功能。控制电路的基本结构如图1所示，由微处理器及其相应外围电路组成的单片机构成控制电路的核心，它接受上位机指令，并通过步进电机驱动器控制控制设计中，步进电机选用先进的细分式步进电机，不仅可以保证准确的到位 并且具有运行平稳、噪音低的特点。根据步进电机的机械结构，当多齿分度台转过一个齿时，电机的磁极也必须转到下一个齿的磁极中心线，这样才能使其锁紧时不偏移(即转位步进电机到位时的机械定位要与多齿分度台锁紧时的机械定位一致)。

　　各项控制功能及人机对话最终通过软件得以实现。单片机根据转角、转位次数、时间间隔(齿盘啮合的停留时间)等参数的设置，控制升降、转位电机的运转，并实时的显示齿盘的转位角度。为进一步保证转位电机运行的平稳性及可靠性，并保证一定的转位速度，在控制软件上采取了加速启动和减速制动的方法，防止启动时的丢步和减小步进电机停转时上齿盘的过冲。