液压控制机械手设计课设课件

1、- 29 -摘 要本文对工业机械手爪搬运零部件进行了总体方案设计，确定了机械手的形式及自由度，进行了相应的受力分析与校核。驱动部分运用了液压系统，计算了液压缸及液压泵等重要元件的具体参数和规格。控制部分运用单片机系统控制机械手的运动，通过行程开关及电磁阀的闭合控制了机械手的动作顺序。说明书中绘制出了机械手爪的设计装配图及相应的数据参数设计出了机械手的液压系统，绘制了机械手液压系统工作原理图。利用单片机对机械手进行控制，选取了合适的AT89S51型号，根据机械手的工作流程制定了单片机控制方案，画出了机械手的工作时PCB原理图，并编制了C语言的控制程序。关键词：机械手；液压系统；单片机目 录1 机

2、械手设计任务书 3 1.1 综合设计目的.3 1.2 题目要求.3 1.3 设计内容安排.32 机械手概述 4 2.1 机械手主要参数.5 2.2 手爪机构设计.53 液压系统的设计10 3.1 液压系统简介.10 3.2 液压缸选择.12 3.3 机械手夹持工件原理设计.17 3.4 机械手伸缩及左右移动液压回路.18 3.5 总体系统图.204 单片机实时液压回路控制21 4.1 主要设计思路.21 4.2 行程开关及其原理.24 4.3 压力开关及其原理.25 4.4 单片机控制流程图.255 综合设计总结.286 参考文献.291 机械手设计任务书1.1 综合设计目的1、综合应用专业课

3、程的基本理论和基本知识，初步建立工程项目的独立设计能力。2、培养查阅技术文献和资料、使用数据手册、进行综合计算、绘制规范的技术图纸、撰写完整的技术报告的能力。3、培养严谨的工作作风、认真负责的工作态度、以及创新能力。1.2 题目要求：1、机械手在专用机床及自动线上应用十分广泛，主要用于搬运或装卸零件的重复动作，以实现生产自动化。本设计中的机械手各动作由液压系统驱动，并由电磁阀控制。2、具体动作顺序是：原位伸出夹紧缩回左移伸出放松缩回右移 原位3、机械手实现夹持实心长方体外形工件，尺寸范围：300X200X200mm 材料密度为7800kg/m31.3 设计内容及安排：1、熟悉任务，查阅资料。2

4、、根据夹持对象的尺寸特征和重量，确定机械手的主要尺寸和形式，写出设计依据。3、根据动作顺序，确定所需要执行原件的数量，并画出液压（或气压）系统的工作原理图，要求换向阀选用电磁阀，写出电磁铁的动作顺序表。4、确定液压系统的工作压力，并根据系统的工作压力和流量确定执行元件的主要尺寸，以及所需动力元件、辅助件、控制元件的型号。5、画出机械手装配图，3号图纸。6、写出电磁铁的动作顺序表，4号图纸。7、整理设计说明书，答辩。2、机械手概述工业机器人手爪由操作机(机械本体)、控制器、伺服驱动系统和检测传感装置构成，是一种仿人操作，自动控制、可重复编程、能在三维空间完成各种作业的机电一体化自动化生产设备。特

5、别适合于多品种、变批量的柔性生产。它对稳定、提高产品质量，提高生产效率，改善劳动条件和产品的快速更新换代起着十分重要的作用。机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高新技术，是当代研究十分活跃，应用日益广泛的领域。机器人应用情况，是一个国家工业自动化水平的重要标志。机器人并不是在简单意义上代替人工的劳动，而是综合了人的特长和机器特长的一种拟人的电子机械装置，既有人对环境状态的快速反应和分析判断能力，又有机器可长时间持续工作、精确度高、抗恶劣环境的能力，从某种意义上说它也是机器的进化过程产物，它是工业以及非产业界的重要生产和服务性设各，也是先进制

6、造技术领域不可缺少的自动化设备.机械手是模仿着人手的部分动作，按给定程序、轨迹和要求实现自动抓取、搬运或操作的自动机械装置。在工业生产中应用的机械手被称为“工业机械手”。生产中应用机械手可以提高生产的自动化水平和劳动生产率:可以减轻劳动强度、保证产品质量、实现安全生产;尤其在高温、高压、低温、低压、粉尘、易爆、有毒气体和放射性等恶劣的环境中，它代替人进行正常的工作，意义更为重大。因此，在机械加工、冲压、铸、锻、焊接、热处理、电镀、喷漆、装配以及轻工业、交通运输业比较简单，专用性等方面得到越来越广泛的引用.机械手的结构形式开始较强，仅为某台机床的上下料装置，是附属于该机床的专用机械手。随着工业技

7、术的发展，制成了能够独立的按程序控制实现重复操作，适用范围比较广的“程序控制通用机械手”，简称通用机械手。由于通用机械手能很快的改变工作程序，适应性较强，所以它在不断变换生产品种的中小批量生产中获得广泛的引用。2.1机械手的主要参数1、主参数机械手的最大抓重是其规格的主参数，根据设计得情况机械手抓重为G= 917 N。2、基本参数运动速度是机械手主要的基本参数。操作节拍对机械手速度提出了要求，设计速度过低限制了它的使用范围。而影响机械手动作快慢的主要因素是手臂伸缩及回转的速度。该机械手最大移动速度设计为1m/s，平均移动速度为0.5m/s，说明速度特性较为全面，因为平均速度与行程有关，故用平均

8、速度表示速度的快慢更为符合速度特性。除了运动速度以外，手臂设计的基本参数还有伸缩行程和工作半径。大部分机械手设计成相当于人工坐着或站着且略有走动操作的空间。过大的伸缩行程和工作半径，必然带来偏重力矩增大而刚性降低。在这种情况下宜采用自动传送装置为好。根据统计和比较，该机械手手臂的伸缩行程定为600mm,最大工作半径约为1500mm，手臂安装前后可调200mm。手臂回转行程范围定为2400(应大于180否则需安装多只手臂)，又由于该机械手设计成手臂安装范围可调，从而扩大了它的使用范围。手臂升降行程定为150mm。定位精度也是基本参数之一。该机械手的定位精度为土0.5±l2.2 手爪结构

9、设计2.2.1手爪选择概述手部是机械手直接用于抓取和握紧工件或夹持专用工具进行操作的部件，它具有模仿人手的功能，并安装于机械手手臂的前端。机械手结构型式不象人手，它的手指形状也不象人的手指、，它没有手掌，只有自身的运动将物体包住，因此，手部结构及型式根据它的使用场合和被夹持工件的形状，尺寸，重量，材质以及被抓取部位等的不同而设计各种类型的手部结构，它一般可分为钳爪式，气吸式，电磁式和其他型式。钳爪式手部结构由手指和传力机构组成。其传力机构形式比较多，如滑槽杠杆式、连杆杠杆式、斜楔杠杆式、齿轮齿条式、弹簧杠杆式等，这里采用滑槽杠杆式。2.2.2设计时应考虑的几个问题1、应具有足够的握力（即夹紧力

10、）在确定手指的握力时，除考虑工件重量外，还应考虑在传送或操作过程中所产生的惯性力和振动，以保证工件不致产生松动或脱落。2、手指间应有一定的开闭角两个手指张开与闭合的两个极限位置所夹的角度称为手指的开闭角。手指的开闭角保证工件能顺利进入或脱开。若夹持不同的工件，应按最大宽度的工件考虑。3、应保证工件的准确定位为使手指和被夹持工件保持准确的相对位置，必须根据被抓取工件的形状，选择相应的手指形状。例如圆柱形工件采用带V形面的手指，以便自动定心；而长方形工件长多采用板式手爪。4、应具有足够的强度和刚度手指除受到被夹持工件的反作用力外，还受到机械手在运动过程中所产生的惯性力和振动的影响，要求具有足够的强

11、度和刚度以防止折断或弯曲变形，但应尽量使结构简单紧凑，自重轻。5、应考虑被抓取对象的要求应根据抓取工件的形状、抓取部位和抓取数量的不同，来设计和确定手指的形状。2.2.3 机械手指形状设计设计中夹持的工件为长方体,所以手爪的形状设计成与工件相似的形状，运用夹板式的手指可以增加与工件的接触面积，同时受力过程中不易变形。为了增大摩擦力在手指的位置加上易拆装的硬橡胶，这样不仅可以增加摩擦力，更可以在夹持零件形状有所误差时，根据橡胶的弹性挤压力可以很好的解决因工件尺寸不一导致手指夹持时出现一定偏角的情况。手指部位为了增加摩擦系数，且方便跟换，这里在夹持接触的地方用橡胶制作夹头 ，查机械设计手册可知橡胶

12、的摩擦系数为：钢-硬橡胶 摩擦因数 0.36。初步设计得机械手爪的形状如图2-1，手爪通过拉销作用于滑槽，从而形成一个减力力臂，根据杠杆定理可以计算出该机构的布局合理性。图2-1 滑槽杠杆式手部结构示意图2.2.4 手指受力计算及分析1、受力分析根据设计的机械手的原理对其进行相应的受力分析，不仅可以提高系统的可靠性，还可以得出薄弱的环节从而进行进一步的优化。受力分析图如图2-2. 图2-2 滑槽杠杆式手部受力分析2、动作原理说明图2-3滑槽受力机构如图2-3所示，当驱动杆连同圆柱销一起往复运动时，圆柱销在滑槽内推拉手指杠杆从而可拨动两个手指各自绕其支点（手指上的矫销）作相对的回转运动，进而达到

13、实现手指的夹紧与松开的动作。2、夹紧力与N与驱动力A的关系（传力比）当手指处于夹紧工件的状态时，图2-2中滑槽杠杆的倾斜角为滑槽曲线与回转支点连线的夹角，此时称为夹紧状态的倾斜角。由于左右两手指的对称性，在液压缸的驱动力A的作用下，每个滑槽杠杆受力相等。在不计摩擦力的情况下有 P1=P2=A2cos （2-1） 根据各力对回转支点O的力矩平衡条件，同样在不计摩擦力的情况下可得 N*b=P1*acos=A2cos*acos （2-2）其中： acos为杠杆动力臂；即驱动力对滑槽的作用力至支点O的垂直距离b为杠杆阻力臂，即夹紧力至支点O的垂直距离于是传力比为 NA=a2bcoscos （2-3）由

14、此可知当ab为定值时，将决定这一机构的增力大小，增大则 NA 值增大，但， 的增大会将使驱动行程增大，同时手部结构也将增大。本机构中a为工件的宽度的一半为100mm, b为杠杆阻力臂，设计的长度为200mm故ab=1/33、运动的动作范围滑槽杠杆可对称于两支点的连线上下摆动。假设处于极限行程时有 cosmax=almax lmax为 滑槽杆的最大长度 为了避免滑槽杠杆与两回转支点发生干扰，一般应使 lmax<2a即 cosmax>0.5 max<60 一般取=30°40°。这里取角=30度。根据手部结构的传动示意图，其驱动力为: A=2ba*（cos）2*

15、N （2-4）根据手指夹持工件的方位，计算握力:机械手实现夹持实心长方体外形工件，尺寸范围：300X200X200mm, 材料密度为7800kg/m3则 m=*v=7800X0.3X0.2X0.2=93.6kg 故重力为G=m*g=93.6 X 9.8=917 N 由受力分析可知 N*u=G2 其中u为摩擦系数 （2-5）手指部位为了增加摩擦系数，且方便跟换，这里在夹持接触的地方用橡胶制作夹头 ，查机械设计手册可知橡胶的摩擦系数为：钢-硬橡胶 摩擦因数 0.36 则产生的挤压力 N=1274 牛 因为 ab=1/2 则 驱动力为A=2ba*（cos）2*N=2750 N （2-6） 为了考虑工

16、件在传送过程中产生的惯性力、振动以及传力机构效率的影响，其实际的驱动力A实际应按以下公式计算，即： A实际=AK1K2/ （2-7）式中 手部的机械效率，一般取0.850.95；取0.90 K1安全系数，一般取1.22, 取1.5 K2工作情况系数，主要考虑惯性力的影响，K2可近似按下式估计，K2=1+a/g，其中a为被抓取工件运动时的最大加速度，g为重力加速度。K2=1+1000/98101.1故 A实际=2750×1.5×1.1÷0.90=5040N由此可知机械手爪对工件夹紧时液压缸所需的推力为5040N,由此为设计依据可以进一步确定出液压缸的型号规格的参数，

17、并进一步对液压系统进行设计。3 液压系统的设计3.1 液压系统简介机械手的液压传动是以有压力的油液作为传递动力的工作介质。电动机带动油泵输出压力油，是将电动机供给的机械能转换成油液的压力能。压力油经过管道及一些控制调节装置等进入油缸，推动活塞杆运动，从而使手臂作伸缩、左右移动等运动，将油液的压力能又转换成机械能。手臂在运动时所能克服的摩擦阻力大小，以及夹持式手部夹紧工件时所需保持的握力大小，均与油液的压力和活塞的有效工作面积有关。手臂做各种运动的速度决定于流入密封油缸中油液容积的多少。这种借助于运动着的压力油的容积变化来传递动力的液压传动称为容积式液压传动，机械手的液压传动系统都属于容积式液压

18、传动。 3.1.1液压系统的组成1、液压传动系统主要由以下几个部分组成： 油泵 它供给液压系统压力油，将电动机输出的机械能转换为油液的压力能，用这压力油驱动整个液压系统工作。 液压马达 压力油驱动运动部件对外工作部分。手臂做直线运动，液动机就是手臂伸缩油缸。也有回转运动的液动机一般叫作油马达，回转角小于360°的液动机，一般叫作回转油缸（或称摆动油缸）。 控制调节装置 各种阀类，如单向阀、溢流阀、节流阀、调速阀、减压阀、顺序阀等，各起一定作用，使机械手的手臂、手腕、手指等能够完成所要求的运动。2、机械手液压系统的控制回路机械手的液压系统，根据机械手自由度的多少，液压系统可繁可简，但是

19、总不外乎由一些基本控制回路组成。这些基本控制回路具有各种功能，如工作压力的调整、油泵的卸荷、运动的换向、工作速度的调节以及同步运动等。2、压力控制回路 1） 调压回路 在采用定量泵的液压系统中，为控制系统的最大工作压力，一般都在油泵的出口附近设置溢流阀，用它来调节系统压力，并将多余的油液溢流回油箱。2）卸荷回路 在机械手各油缸不工作时，油泵电机又不停止工作的情况下，为减少油泵的功率损耗，节省动力，降低系统的发热，使油泵在低负荷下工作，所以采用卸荷回路。此机械手采用二位二通电磁阀控制溢流阀遥控口卸荷回路。 3） 减压回路 为了是机械手的液压系统局部压力降低或稳定，在要求减压的支路前串联一个减压阀

20、，以获得比系统压力更低的压力。 4） 平衡与锁紧回路 在机械液压系统中，为防止垂直机构因自重而任意下降，可采用平衡回路将垂直机构的自重给以平衡。3、速度控制回路调速的方式主要由以下3种：1）节流调速：采用定量泵供油，由流量控制阀调节执行元件的流量来实现调速。2）容积调速：通过改变变量马达的排量来实现调速3）容积节流调速：采用压力反馈式变量泵供油，配合流量控制阀进行节流来实现调速，又称联合调速4、多缸控制回路1）顺序动作回路：可以使几个执行元件按一定的顺序依次动作，或同步动作2）同步回路：能保证液压系统中的两个或多个液压缸克服负载、摩擦阻力、泄露、制造质量和结构上的差异，在运动中位移相同或相同速

21、度运动。3）多缸快慢互不干扰回路 3.2液压缸的选择 图3.1 手爪液压缸受力分析图由于需要驱动机械手爪的夹紧且驱动力所表现出来的是拉力形式，故在设计中采用单向作用气缸。受力分析及结构示意如上图，根据力平衡原理，单向作用气缸活塞杆上的输出拉力必须克服弹簧的反作用力和活塞杆工作时的总阻力及夹紧时的负载，由机械手的夹持可知进油腔为有杠腔 F=F1+Ft （3-1）F=4(D2-d2)*P1 （3-2）式中: 活塞杆上的负载力，N弹簧反作用力，N P1液压缸工作压力，Pa弹簧反作用按下式计算: （3-3） （3-4） （3-5）式中: 弹簧刚度，N/mL 弹簧预压缩量，mS活塞行程，md弹簧钢丝直径

22、，mD弹簧平均直径，mD弹 簧外径，m n 弹 簧 有效 圈数G 弹簧 材料剪切模量，一般取G=79.4X 109 Pa在设计中，必须考虑液压缸效率的影响，则: 4(D2-d2)*P1*=F1+Ft （3-6） 液压缸工作效率，在这里液压缸的弹簧反作用力远远小于荷载力，故可忽略不计由以上分析得单向作用气缸的直径: 在这里液压缸的弹簧反作用力远远小于荷载力，故可忽略不计 D2-d2 = F1 P1*×4 （3-7） 表1.1 按荷载选择工作压力因为工作载荷为5040N，故取工作压力在1.52Mpa, 取 p1=1.6Mpa 表1.2 按工作压力选取d/D由上两个表知d/D取0.50.5

23、5之间 取 d/D=0.50由前知，夹紧缸为单作用弹簧复位液压缸，根据机械手臂滑槽的长度可知夹紧工件时的行程为35mm，则选择液压缸行程在35mm 以上的。初步可以算的 D=76.02mm 取整得D =80mmd=0.52D=0.50x80=40mm 取整d=40mm故夹紧时实际所需的工作压力为 p=FA=5040(D2-d2)4 = 1.2Mpa由前知，夹紧缸为单作用弹簧复位液压缸，根据机械手臂滑槽的长度可知夹紧工件时的行程为35mm，则选择液压缸行程在35mm 以上的。缸体采用45钢，由JB1068-67 表1.3 液压缸外径系列 （mm）注：1、液压缸工作压力<6Mpa; 2、液压

24、缸钢体材料为45钢的无缝钢。根据液压缸外径系列表，查得可取缸筒外径105mm，则 t= 14.5mm3.2.1缸体结构及验算验算缸壁厚是否符合要求：因为 tD>0.1则理论缸壁厚为 t>npyD2b （3-8）式中： D缸筒内径 py-液压缸的计算压力，py=（1.25-1.50）p取py=1.35p=1.35X1.2=1.62Mpa n-安全系数，n=5 缸筒材料的抗拉强度屈服点，45号钢为600MPa 故t>5.13mm由此可知该壁厚符合要求3.2.1活塞杠强度的校验校核，按公式 （3-9）有: 其中=120MPa, F=5040N则:d (45040/120)=7.31

25、 40满足设计要求综上计算可知可以选取机械手爪的液压缸的参数为：3.2.3缸筒端部联接强度计算缸筒端部与手指是用螺钉联接，联接图如下：图3.2 螺钉联接图螺纹处的拉应力： （3-10） 螺纹处的剪应力： （3-11）则合成应力： （3-12）则知螺纹连接处安全可靠。 其中：K拧紧螺纹的系数，取K=3 螺纹连接处的摩擦系数， 螺纹外径， 螺纹底径， Z螺钉数量，Z=43.3机械手夹持工件液压原理设计图 3.3手部抓取缸液压原理图3.3.1调压回路：工作过程由于压力比较大，故选取了调压回路对机械手夹持工件的设计。在采用定量泵的液压系统中，为控制系统的最大工作压力，一般都在油泵的出口附近设置溢流阀，

26、用它来调节系统压力，并将多余的油液溢流回油箱。3.3.2原理说明：该液压图运用了调压回路控制手指对工件的夹持与放松，图中用先导式溢流阀1和直动式远程调压阀2组成，阀1起安全作用，阀2起调压作用，可实现远程调压。阀2也可以用直动式比例溢流阀代替，实现比例控制。能实现远程调压，使机械手能适应不同的工作环境液压缸夹紧时油路的工作压力最大为1.2Mpa,若取进油路总压力损失P=5×105Pa，则液压泵最高工作压力可以算出： Pp=P1+p=1.7Mpa （3-13）采用裕度法即提高安全系数，提高系统的可靠性，故选取泵的额定压力为 Pe=2Mpa液压图中的先导式溢流阀1起安全作用，故选择控制压

27、力为2MPA的溢流阀直动式远程调压阀2控制的压力为1.7MPA3.2.3采用元件选择： 1、Y2-H先导式溢流阀, 压力范围0.68mpa,额定流量 40-1250 Lmin-12、Y-H直动式远程调压阀, 压力范围0.68mpa, 额定流量 2 Lmin-13、DFY型单向阀，压力范围2131.5MPa，额定流量10-260 Lmin-14、WEH型三位五通阀换向电磁阀，压力范围 31.5mpa, 额定流量 75-1250 Lmin-13.4 机械臂伸缩及左右移动缸液压回路 图3.4 伸缩及左右液压控制回路图 3.4.1调速回路：这里采用调速回路，能方便的根据需要调节手臂移动的速度，更能适应

28、多变的加工环境要求。节流调速回路由定量泵、溢流阀、流量控制阀和执行元件等组成。这里的连接方式为进油节流调速回路，将节流阀串联在液压泵与液压缸之间液压原理图如图 3.3所示3.4.2原理说明：控制机械手臂的伸出缩回、左右移动等动作顺序时，这里采用了行程开关控制电磁换向阀的顺序动作回路，这种回路可以通过电控系统任意的改变动作顺序，方便灵活，应用广泛。同时原理图还采用了进油节流调速回路，它能通过改变流量控制阀阀口的开度，调节与控制进入执行元件的流量，实现执行机构的实时工作速度调节3.4.3各元件的选用说明： 1、手臂移动的液压缸： 根据设计可知手臂伸缩及左右移动的两个液压缸为非受力缸，其只负责控制机

29、械手臂的移动受力不大，但移动的行程较大。 设计液压缸需要负载的重量为：工件的重量，机械手自身的重量 M=M工件+M自重 （3-14）故选用规格为 的液压缸2、液压泵的选择：液压缸夹紧时油路的工作压力最大为1.2Mpa,若取进油路总压力损失P=5×105Pa，则液压泵最高工作压力可以算出： Pp=P1+p=1.7Mpa （3-15）采用裕度法即提高安全系数，提高系统的可靠性，故选取泵的额定压力为 Pe=2Mpa刚体的伸缩及左右移动为快速移动过程根据设计要求得V=0.5m/s可计算出泵的流量最大值为Q1=V*A油缸缸有杆腔的面积A= 4(D2-d2)=3.8×10-3m2 则

30、Q1=114 Lmin-1取一定的安全系数u=1.4;知液压泵的最大流量为：160Lmin-1 额定工作压力为：2Mpa根据表1.4可以选取液压泵的型号为：VDF-DF-12/12系列的液压泵 表1.4 液压泵型号参数3、元器件规格选用： Y2-H型直动式溢流阀, 压力范围0.68mpa,额定流量 40-1250 Lmin-1QDFT型调速阀，最大工作压力21mpa，额定流量 42-240 Lmin-1WEH型三位五通阀换向电磁阀，压力范围 31.5mpa, 额定流量 75-1250 Lmin-13.5 总体系统图总体系统图如下：图 3.5总液压控制系统图3.5.1工作过程原位伸出夹紧缩回左移

31、伸出放松缩回右移 原位3.5.2电磁铁动作顺序表电磁铁通电顺序表如下：4 单片机实时液压回路的控制4.1 主要设计思路：本控制设计的思路围绕在AT89S52单片机的控制上，分别由位置行程开关、压力感应开关的输出的状态值作为单片机端口输入从而触发输出端口对液压系统中的液压电磁阀的得电与断电控制，实行各液压缸的动作要求。4.1.1单片机开发系统的组成及原理单片机的全称为：单片微型计算机也就是说将计算机的所有功能都集成在一块芯片内的芯片都可以称之为单片机相当于就是一块集成IC，内部包含中央处理器CPU、程序存储器ROM、数据存储器RAM、I/O口、定时计数器、外部中断、串行通信等内部结构以单片机为核

32、心，再配合其它外部电路组成的控制系统称为单片机系统4.1.2 AT89S52单片机的基本特性1）8 位的 CPU，片内有振荡器和时钟电路,工作频率为 024MHz2）片内有 256字节 数据存储器 RAM3）片内有 8K字节 程序存储器 ROM4）4个8位 的并行I/O口（P0、P1、P2、P3）5）1个 全双工串行通讯口6）3个16位 定时器/计数器（T0、T1、T2）7）可处理 6个中断源，两级中断优先级 各引脚功能：P0.0P0.7:8位数据口和输出低8位地址复用口(复用时是双向口；不复用时也是准双向口)P1.0P1.7: 通用I/O口（准双向口）P2.0P2.7: 输出高8位地址（用于

33、寻址时是输出口；不寻址时是准双向P3.0P3.7: 具有特定的第二功能（准双向口）4.1.3 AT89S52单片机内部结构简图 图4.1 AT89S52单片机内部结构简图4.1.4单片机的最小系统 图 4.2 单片机最小系统原理图4.2 行程开关及其原理图4.3 行程开关行程开关，是一种常用的小电流主令电器。利用生产机械运动部件的碰撞使其触头动作来实现接通或分断控制电路，达到一定的控制目的。通常，这类开关被用来限制机械运动的位置或行程，使运动机械按一定位置或行程自动停止、反向运动、变速运动或自动往返运动等。在实际生产中，将行程开关安装在预先安排的位置，当装于生产机械运动部件上的模块撞击行程开关

34、时，行程开关的触点动作，实现电路的切换。因此，行程开关是一种根据运动部件的行程位置而切换电路的电器，它的作用原理与按钮类似。行程开关可以安装在相对静止的物体（如固定架、门框等，简称静物）上或者运动的物体（如行车、门等，简称动物）上。当动物接近静物时，开关的连杆驱动开关的接点引起闭合的接点分断或者断开的接点闭合。由开关接点开、合状态的改变去控制电路和机构的动作。4.3 压力开关及其原理压力开关是一种简单的压力控制装置，当被测压力达到额定值时，压力开关可发出警报或控制信号。压力开关的一般工作原理：是当系统内压力高于或低于额定的安全压力时，感应器内膜片瞬时发生移动，通过连接导杆推动开关接头接通或断开，当压力降至或升额定的恢复值时，膜片瞬复位，开关自动复位，或者简单的说是当被测压力超过额定值时，弹性元件的自由端产生位移，直接或经过比较后推动开关元件，改变开关元件的通断状态，达到控制被测压力的目的。压力开关采用的弹性元件有单圈弹簧管、膜片、膜盒及波纹管等。 开关元件有磁性开关、水银开关、微动开关等。 压力开关主要类别包括常开式和常闭式。主要特点是：1、采用英制管螺纹快速接头或铜管焊接式安装结构，安装灵活，使用方便，无需特殊的