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1、摘要当今世界电子技术迅速发展，微处理器、微型计算机在各技术领域得到了广泛应用，对各领 域技术的发展起到了极大的推动作用。一个较完善的机电一体化系统，应包含以下几个基本要素： 机械本体、动力与驱动部分、执行机构、传感测试部分、控制及信息处理部分。机电一体化是系统 技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和机械技术等多学科 技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。新一代的CNC 系统这类典型机电一体化产品正朝着高性能、智能化、系统化以及轻量、微型化方向发展。关键字：机电一体化的基础 基本组成要素 特点 发展趋势AbstractNow the world electroni
2、c technology rapidly expand, the microprocessor, the microcomputer obtain the widespread application in variousarea of technology, to various domains technology development enormous promotion effect. A perfect integration of machinery system, should contain the following several base elements: Basic
3、 machine, power and actuation part, implementing agency, sensing measurement component, control and information processing part. The integration of machinery is the system technology, the computer and the information processing and management technology, the automatic control technology, the examina
4、tion sensing technology, the servo drive technology and the mechanical skill and so on multi-disciplinary area of technology synthesis overlapping technology-intensive systems engineering. New generations CNC system this kind of model integration of machinery product toward the high performance, the
5、 intellectualization, the systematization as well as the featherweight, the microminiaturized direction develops.key words: Integration of machinery foundation basic component elements characteristic trend of development.10目录第一章课程设计的内容和要求 3第二章系统的总体方案设计 4第三章机械部分设计53.1脉冲当量和传动比的确定 53.2工作台外形尺寸及重量初步估算53.
6、3传动系统等效转矩惯量计算63.4工作载荷分析及计算63.5滚珠丝杠螺母副的选型和校核83.6导轨的选型和计算113.7驱动电机的选择11第四章数控系统设计154.1控制系统硬件的基本组成154.2接口程序初始化及步进电机控制程序174.3直线圆弧插补程序设计19参考文献 251.1 课程设计的内容第一章 课程设计的内容和要求最大铣刀直最大铣削最大铣削深径mm宽度ae度加工材料工作台加工范 最大移 动围（mm）速度24 mm8mmap5mm碳钢X=300Y=2503 m/min任务是： 设计一个数控X-Y 工作台及其控制系统。该工作台可安装在铣床上，用于铣削加工。具体参数如下：设计内容包括：1
7、.1.1 数控装置总体方案的确定(1) 确定系统组成方案（组成框图、功能、机械传动系统简图、主要的设计参数，及方案分析、比较、说明）。1.1.2 机械部分的设计(1) 确定脉冲当量；(2) 机械部件的总体尺寸及重量、转动惯量的初步估算；(3) 传动元件及导向元件的设计，计算和选用；(4) 伺服电机计算、选用；(5) 绘制机械结构装配图；1.1.3 数控系统的设计（1）确定数控系统装置方案（组成框图、功能、主要的设计参数，及方案分析、比较、说明）。(2) 电气控制原理图设计（CPU、存储器、I/O 接口电路及伺服驱动电路）(3) 系统控制软件的结构设计（控制流程图）和部分功能控制软件设计（汇编程
8、序及流程图）。1.2 课程设计的要求1.2.1 图纸要求（1） 机械结构装配图，A0 图纸一张。要求视图基本完整、符合要求。其中至少有一个坐标轴的完整剖视图。（2） 数控系统框图（附在说明书上）。（3） 数控电器图，A1 图纸一张。（4） 软件框图（可附在说明书上）。1.2.2 编写设计说明书要求说明书应当叙述整个设计的内容，包括总体方案的确定、系统框图的分析、机械传动设计计算、电气部分的设计说明，选用元件及其具体参数的说明、软件设计及其说明等，说明书不少于8000 字第二章 系统的总体方案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
9、确定，计算机控制系统的选择。进行方案的分析、比较和论证。2.1 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。2.2 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，宜采用步进电机开环伺服系统驱动。2.3 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，
10、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。2.4 XY 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。为了减少了零件的数目和中间环节的影响，精度高，效率高，电动机通过联轴器直接与滚珠丝杠相连。但此种连接对安装、加工的要求较高，选用挠性联轴器，如膜片联轴器，电动机的额
11、定转矩较大，等效转动惯量亦大，对系统的稳定性和快速性将产生不利影响。X向工作台光微功联轴器型Y向工作台机联轴器系统总体框图如下:电率步进隔放电机离大光电功率步进隔离放大电机第三章 机械部分设计机械部分设计内容包括：确定系统脉冲当量，机械部件的总体尺寸、质量、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。3.1 脉冲当量和传动比的确定脉冲当量p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。根据脉冲当量和系统总体方案，传动比为 1，直接用联轴器将电机和丝杠直接连接，有利于简化结构
12、，提高精度。初选导程 L 0=5mm 滚珠丝杠，电动机步距角传动比计算公式q=0.75。bq Li =b0=0.75 5= 1360dp360 0.01暂选 130BF001 型的步进电动机。其具体参数如下：相电压相电最大静转空载启动频率空载运行频率转动惯量分配重量数(V)流(A)矩方式(Kg)型号步距角(N.M)( HZ)( HKg cm2Z)130BF0010.75/1.5580/12109.313000160004.7五相十拍9.23.2 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。设计工作台简图如下:X 向拖板(上拖板
13、)尺寸为:长*宽*高=320*270*40 重量:按重量=体积*材料比重估算为:W = 320 270 40 10-3 7.8 10-2 N=270NxY 向拖板(下拖板)尺寸为: 320 320 40重量WY= 320 320 40 10-3 7.8 10-2 N=320N上导轨(含电机)估算重量为：260N 夹具及工件重量:150NX-Y 工作台运动部分总重量为:270N+320N+260N+150N=1000N3.3 传动系统等效转矩惯量计算传动系统的转动惯量是一种惯性负载，选用电机时必须加以考虑。由于传动系统的各传动部件并不都是与电机轴同轴线，还存在各转动部件转动惯量向电机轴的折算问题
14、。最后，要计算整个传动系统折算到电机轴上的总转动惯量，即传动系统等效转动惯量对于轴、轴承、齿轮、联轴器、丝杆等圆柱体的转动惯量计算公式为2J = MC D83.3.1 电机等效转动惯量J= 4.7kg cm2D3.3.2 初选联轴器直径 D = 3cm ，长度 L = 3cm联轴器等效转动惯量J= 0.78D4 L 10-3 = 0.78 34 310-3 = 0.1895(Kg cm2 )L3.3.3 初选丝杠直径 D = 3cm ，初步估计丝杠长度L = 35cm 。滚珠丝杠等效转动惯量J= 0.78D 4 L 10-3 = 0.78 34 35 10-3 = 2.2113(Kg cm2
15、)s3.3.4 工作台等效转动惯量LJ= (00.51000=)2 M() 20.6333(kgcm 2 )G2p2p9.83.3.5 传动系统总的转动惯量J = JD+ J+ J+ JLSG= 4.7 + 0.1895 + 2.2113 + 0.6333= 7.64(kg.cm2 )3.4 工作载荷分析及计算3.4.1 铣削力的分析与计算铣削运动的特征是主运动为铣刀绕自身轴线高速回转，进给运动为工作台带动工件在垂直于铣 刀轴线方向缓慢进给（键槽铣刀可沿轴线进给）。铣刀的类型很多，但以圆柱铣刀和端铣刀为基本形式。圆柱铣刀和端铣刀的且学部分都可看做车道到头的演变，铣刀的每一刀齿相当于一把车刀。通
16、常假定铣削时铣刀受到的铣削力是作用在刀尖的某点上。设刀齿上受到切削力的合理为 F，将 F 沿铣刀轴线、径向和切向经行分解，则分别为轴向铣削力 F，径向铣削力F和切向铣削力F 。xyz其中切向铣削力F是沿铣刀主运动方向的分离，它消耗铣床电机功率（即铣削功率）最多。z根据机械制造技术基础课程设计指导教程选铣刀。根据最大铣刀直径F 24mm，最大铣削宽度ae= 8mm ，最大铣削深度 ap= 5mm 选择莫氏锥柄立铣刀,铣刀材料为硬质合金，工件材料为碳钢。选取工进的最大速度为 V=0.4mm/min ，选定铣刀转速 n = 400r / min ，铣刀的齿数为 Z=5，max f则每齿进给量 af=
17、v/(zn)=400/(5*400)mm=0.2mm。因此铣削力 F 为：zF = 9 .18 12 .5 a 0 .85 a 0 .75 a 1 .0 Z d- 0 .73 n 0 .13 600 .13efp0= 9 .18 12 .5 8 0 .85 0 .2 0 .75 51 .0 5 24 - 0 .73 400 0 .13 60 0 .13=1958N3.4.2 进给工作台工作载荷计算作用在工作台上的合力F 与铣刀刀齿上受到的铣削力的合力F 大小相同，方向相反，合力 F 就是设计和校核工作台进给系统时要考虑的工作载荷，它可以沿着铣床工作台运动方向分解为三个力：工作台纵向进给力方向载
18、荷FL，工作台横向进给方向载荷FC和工作台垂直进给方向载荷F 。V工作台工作载荷 F 、F 和 FLCV与铣刀的切向铣削力Fz之间有一定的经验比值。因此，求出Fz后，即可计算出工作台的计算载荷F 、 F 和 F 。LCVF= (0.80 - 0.90) FLzF= (0.35 - 0.40)F= 1664N= 695NCF= (0.75 - 0.80)Fz= 1478NVz3.5 滚珠丝杠螺母副的选型和校核3.5.1 滚珠丝杠螺母副类型选择2505-222+240 707174502505-3 30528.2 333926.733+3 40665346 80 11 5.5 10 5.7 5 5
19、3M610.5223282505-444+450 901434650G.GD 系列滚珠丝杠副丝滚丝循环螺母安装连接尺寸额定额定接触规格公称公称杠珠螺旋杠列数动载静载刚导程外直底荷荷代号直径径径升角径L注油度PhoDodDwd1G GDDDDB D D G GDhiT孔Ca(KN)Coa(KN)KcN/um选用内循环，垫片式预紧方式的滚珠丝杠螺母副。预选G.GD 系列的 2005-3 丝杠。3.5.2 滚珠丝杠螺母副的校核3.5.2.1 最大工作载荷滚珠丝杠上的工作载荷 F (N ) 是指滚珠丝杠副在驱动工作台时滚珠丝杠所承受的轴向力，也叫m进给牵引力。它包括滚珠丝杠的走刀抗力及与移动体重力和作
20、用在导轨上的其他切削分力相关的摩擦力。综合导轨的工作载荷 Fm= KFL+ f (FV+ G) ，式中： F， FLV， F 分别为工作台进给方C向载荷、垂直载荷和横向载荷（N）；G 为移动部件的重力（N）；K 和 f 分别为考虑颠覆力矩影响的实验系数和导轨上的摩擦系数，随导轨形式的不同。对于综合导轨 K = 1.15 ，如果是滚动导轨时， f = 0.0025 0.005 ，现取 f = 0.004因此有，F= KF+ f (F+ G)mLV= 1.15 1664 + 0.004 (1478 + 1000)= 1923.51(N )3.5.2.2 最大动负载C 的计算及主要尺寸初选滚动丝杠最
21、大动载荷 C 可用下式计算： C =3 Lf F ，式中：L 为工作寿命，单位为106 r ，mmL = 60nt /106 ；n 为丝杠转速 (r / min) ， n = 1000v / L ；v 为最大切削力条件下的进给速度0(m / min)， L0为所预选的滚珠丝杠的导程，待刚度验算后再确定； t 为额定使用寿命（ h），可取t=15000h； fm为运转状态系数，无冲击取 11.2，一般情况取 1.21.5，有冲击振动取 1.52.5；F 为m滚珠丝杠工作载荷（N）。初选滚珠丝杠副的尺寸规格，相应的个定动载荷Ca不得小于最大动载荷C； Ca C 。L = 60nt /106= 60
22、 42 15000= 37.8(106 r)其中：n = 1000v / L ， t = 15000h ， v = 0.4m / min03 L那么，C =f Fmm= 3 80 1.11923.5111= 9117.245(N)28其中， fm= 1.1因为Ca= 9.117KN C ，所以所选滚珠丝杠螺母副符合最大动载荷要求。3.5.2.3 传动效率计算滚珠丝杠螺母副的传动效率h 为h =tgl=tg3039= 95.62%tg(l + j)tg(3039 + 10)3.5.2.4 刚度验算滚珠丝杠计算满载时拉压形量d1d= F L = 1923.51 300= 0.00471mmm1EA
23、20.6 104 593.6562d27.5其中 L 取 300mm， E = 20.6 104 Mpa ， A = p () 22= 3.14 () 2 = 593.6562mm 22滚珠与螺纹滚道间的接触变形d2F3 65.43 68121923.51m3D FwYJZ 2d= 0.00132= 0.0013 3= 0.0055mm其中： Fm= 1923.51N = 196.28kgf ， Dw= 2.5 ，11F=FYJ3m=1923.51N = 641.17 N = 65.43kgf ，3Z = (p d/ D ) - 3 = (3.14 30 / 3) - 3 = 28.4 ， Z
24、= Z 圈数列数= 28.4 4 (3 + 3) 681mw滚珠丝杠副刚度验算：丝杠的总变形量d = d + d 应小于允许的变形量。一般d 不应大于机床进给系统规定的定位精12度值的一半。或者，由丝杠精度等级查出规定长度上允许的螺距误差，则相应长度上的变形量应该比它晓。否则，应考虑选用较大公称直径的滚珠丝杠。机床的定位精度为 0.04mm， d = d + d= 0.00471 + 0.0055 = 0.0102mm 0.01mm 。因此所选12的滚珠丝杠副刚度符合要求。3.5.2.5 压杆稳定性验算滚珠丝杠通常属于受轴向力的细长杆，若轴向工作负载过大，将使丝杠失去稳定而产生纵向屈曲，即失去
25、稳定。失稳时的载荷载荷F为KF= f p EIzKL2= 2 3.14 20.6 104 28059.533002= 403334N其中， fz= 2.0 （丝杠承载方式系数，选用一端固定，一端简支方式）， I 为截面惯量距，I = pd 41/ 64mm = p 27.54 / 64 = 28059.53mm临界载荷 FK与丝杠工作载荷 Fm之比称为稳定性安全系数 nk，如果 nk大于需用稳定安全系数n ，则该滚珠丝杠就不会失稳。因此，滚珠丝杠的压杆稳定条件为：kFn=KkFm403334= 1923.51 = 209.69 n k因此，所选滚珠丝杠符合稳定性要求。3.6 导轨的选型和计算初
26、选GDA20 滚动导轨，额定动载荷Ca= 12.4KN 。滚动导轨副的距离寿命L 的计算： Cfff3L = 50a FHTCfW 12.4 10311 0.81 3= 50 619.51.3= 97 km 50 km当导轨面的硬度为 5864HRC 时， fH= 1.0 ；当工作温度不超过100C 时， fT= 1； fc为接触系数，每根导轨条上装两个滑块时 fc= 0.81 ； fw为载荷/速度系数，无冲击振动， fw= 1 1.5 ，取F+ G1478 + 10001.3；F 为每个滑块上的工作载荷， F =v 4=因此选用的导轨满足要求。3.7 驱动电机的选择3.7.1 步距角的选择4
27、= 619.5N查表初选步距角qb= 0.75 / 步3.7.2 步进电机输出转矩的选择3.7.2.1 空载启动力矩（1） 加速度力矩vq3000 0.75n= maxb = 625r / minmaxd 3600.01 360pJ= 7.64(kg cm2 )运动部件从静止启动加速到最大快进速度所需的时间t = 0.2sM= Jka2pn max 10-260t2 3.14 625= 7.64 60 0.210-2= 24.99 N cm(2)空载摩擦力矩MGf L=0= 1000 0.004 0.5 = 0.40(N cm)Kf2ph i2 3.14 0.8 1式中，G 为移动部件的总重量
28、（N）； f 为导轨摩擦系数；i 为齿轮传动降速比；h 为传动系数总效率； L0为滚珠丝杠的基本导程（cm）。（3） 附加摩擦力距FL641.17 0.5M= YJ0 (1 -h 2 ) =(1 - 0.952 ) = 6.22(N cm)02phi02 3.14 0.8 1式中， FYJ为滚珠丝杠预加载荷，即预紧力，一般取的 Fm的1 3 ； Fm为进给牵引力（N）；h为滚0珠丝杠未预紧时的传动效率。（4） 空载启动转矩计算M= M+ M+ M= 24.99 + 0.40 + 6.22 = 31.61(N cm)kqkakf0按照计算出的空载启动转矩，查表 2-17 得出最大静转矩Mj ma
29、x1M=kq0.707= 31.610.951= 33.24(N cm)3.7.2.2 带负载启动时的总负载转矩Mfq（1） 加速度力矩vq400 0.75n= maxb = 83.3r / minmaxd 3600.01 360pJ= 7.64(kg cm2 )运动部件从静止启动加速到最大快进速度所需的时间t = 0.5sM= J2p nmax 10-2ka60t2 3.14 83.3= 7.64 60 0.510-2（2） 空载摩擦力矩MKf= 1.34 N cm= 0.40(N cm)（3） 附加摩擦力距M= 6.22(N cm)0（4） 作用在工作台的合理折算到电机上的转矩MFF L1
30、923.51 0.5M=0 = 191.43(N cm)F 2phi2 p 0.8 1（5） 带负载启动时的总负载转矩M= M+ M+ M+ M= 1.34 + 0.40 + 6.22 + 191.43 = 199.39(N cm)fqkakf0F运动部件正常运行时所需的最大静转矩M= M fq= 199.39= 398.78(N cm)j max 20.50.53.7.2.3 按照 M和 Mj m a 1xj max 2中的较大者选取步进电机的最大静转矩 Mj m a x， 并要求Mj max maxM, Mj max1j max 2= Mj max 2= 398.78(N cm) = 3.
31、9 8 7(8N m) ，M= 9.31N m M，因此选用 130BF001 步进电机可以符合要求。j maxj max 23.7.3 距频特性校核3.7.3.1 启动频率的计算已知电动机转轴上的总转动惯量 J = 7.64kg cm2 ， 电动机转子的转动惯量J= 4.7kg cm2 ，电动机转轴不带任何负载时的空载起动频率 fmq= 3000HZ。由式（4-17）可知步进电动机克服惯性负载的起动频率为：f30001 + J / Jmf=q=L= 1851.85H1 + 7.64 / 4.7Z说明：要想保证步进电动机起动时不失步，任何时候的起动频率都必须小于1851.85H。Z实际上，在采
32、用软件升降频时，起动频率选得更低，3.7.3.2 运行矩频特性校核(1) 快进运行距频特性校核最高运行频率 fmax1000v=max60dp= 1000 3 = 5000Hz60 0.01快进力矩M= M+ M= 0.40 + 6.22 = 6.62(N cm)KJKf0查 130BF001 的运行距频特性， M(2) 工进运行距频特性校核所对应的运行距频大于 5000HzKJ工进时步进电机的运行频率 fGJ1000v=G60dp= 1000 0.40 = 666Hz60 0.01摩擦力矩Mf (F=v+ G)L0= 0.004 (1478 + 1000) 0.5 = 0.986(N cm)
33、f2ph i2 3.14 0.8 1工作负载力矩折算到电机上的力矩MF L1664 0.5= t0 = 165.605(N cm)t2ph i2 3.14 0.8工进时电机运行力矩M= M+M +M= 6.22 + 0.986 + 165.605 = 172.81(N cm)GJ0ft查 130BF001 的运行距频特性， fGY= 666Hz fyGT(允许工进频率)。3.7.4 验算惯量匹配电动机轴上的总当量负载转矩惯量与电机轴自身转动惯量的比值应该控制在一定的范围内，既不应太大，也不应太少，即伺服系统的动态特性主要取决于负载特性，由于工作条件的变化而引起的负载质量、刚度、阻尼等的变化，将
34、导致系统动态特性也随之产生较大变化，使伺服系统综合性能变差，或给控制系统设计造成困难。如果该比值太小，说明电动机选择或传动比设计不太合理，经济性较差。为使该系统惯量达到较合理的匹配，一般应将比值控制在1 1之间。4J= 4.7(Kg cm2 )mJ= Jds+ J+ JLG= 2.2113 + 0.1895 + 0.6333 = 3.034(Kg cm2 )Jd= 3.034 = 0.6455J4.7m1J由此可见， d4Jm 1 ，符合惯量匹配要求。经过以上讨论，选用 130BF001 步进电动机可以满足要求。由于Y 方向与X 方向的要求相差不多，可以选用同样的丝杠，导轨，电机经过以上计算，
35、选用的零件以下列表：滚珠丝杠滚动导轨混合式步进电机X 方向G.GD系列 2005-3GDA20 滚动导轨130BF001Y 方向G.GD系列 2005-3GDA20 滚动导轨130BF001第四章 数控系统设计4.1 控制系统硬件的基本组成4.1.1 数控系统的硬件框图如下所示：中央处理单元 CPU存储器RAMROM输入/输出I/O 接口外设：键盘，显示器，打印机， 磁盘机，通讯接口等信号变换控制对象4.1.2 微处理器选择在以单片机为核心的控制系统中，大多数采用MCS-51 系列单片机的 8031 芯片，经过扩展存储器、接口和面板操作开关等，组成功能较完善、抗干扰性能较强的控制系统。8031
36、 内部包含一个 8 位 CPU，128 字节的 RAM，两个 16 位的定时器，四个 8 位并行口，一个全双工串行口，可扩展的程序和数据存储器各 64K，有 5 个中断源。4.1.3 系统扩展系统中采用键盘实现输入，并采用LED 显示器，它们均需要占用较多芯片口线，所以该系统需要进行系统扩展。可编程并行接口 8155A 是一种应用广泛的并行接口扩展器件。它具有三个 8 位并行口 PA、PB、PC，由此提供了 24 条口线。308P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 P0.4 P0.5 P0.6 P0.7ALE P2.8ADAD0AD1AD2 AD3 AD4AD517ALEIO/MAD6551
37、81U7UP3.7RD P3.6WRRD WR4.1.4 显示模块与键盘连接图 4-1扩展连线如图 3-2，通过 P1 口及译码器的键盘和显示接口电路。这里由P1 口的准双向口功能可以实现一口多用。首先，使P1 口的低 4 位输出字形代码；P1 口的高 4 位输出一个位扫描字，经38 译码器后显示某一位，并持续 1ms。各位扫描一遍之后，关掉显示。其次，使 P1 口的高 4 位转为输入方式，使P1 口的低 4 位输出键扫描信号，有键按下时，转入键译码和处理程序。图 32 通过P1 口及译码器的键盘和显示接口电路4.1.5 步进电机驱动电路设计(1）脉冲分配器步进电机的控制方式由脉冲分配器实现，其作用是将数控装置送来的一系列指令脉冲按一定的分配方式和顺序输送给步进电机的各相绕组，实现电机正反转。数控系统中通常使用集成脉冲分配器和软件脉冲分配器。本设计的脉冲分配由软件完成。（2） 光电隔离电路在步进电机驱动电路中，脉冲分配器输出的信号经放大后控制步进电机的励磁绕组。如果将输出信号直接与功率放大器相连，将会引起电气干扰。因此在接口电路与功率放大器间加上隔离电路实现电气隔离，通常使用光电耦合器。（3） 功率放大器脉冲分配器的输出功率很小，远不能满足步进电机的需要，必须将其输出信号放大产生足够大的功率，才能驱动步进电机正常运转。因此必须选用