課程設(shè)計(jì)--ca6140普通車床縱向進(jìn)給系統(tǒng)的數(shù)控化改造經(jīng)濟(jì)型(編輯修改稿)
2025-02-09 19:00 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 31單片機(jī)。本設(shè)計(jì)就采用8031單片機(jī)。8031單片機(jī)是美國(guó)Intel公司的產(chǎn)品MCS—51系列單片機(jī)的一個(gè)型號(hào)，是目前性能較高的8位單片微型計(jì)算機(jī)。8031單片機(jī)內(nèi)部包含一個(gè)8位CPU，128字節(jié)的RAM，兩個(gè)16位定時(shí)器，四個(gè)八位并行口，一個(gè)全功能串行口，可擴(kuò)展的外部程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的容量為64K字節(jié)，具有5個(gè)中斷源并配有兩個(gè)優(yōu)先級(jí)，還有21個(gè)特殊功能寄存器。所以8031單片機(jī)是一種理想的8位微型計(jì)算機(jī)，在各種數(shù)控系統(tǒng)中的到廣泛的應(yīng)用。A．程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展a．選用2732芯片常用的EPROM存儲(chǔ)器有2716，2732，2764，27128，27256等，容量分別為2K、4K、8K、16K，32K。由于車床數(shù)控系統(tǒng)包括系統(tǒng)控制程序和加工程序，采用4KB8的2732芯片。2732芯片是一個(gè)有24根引腳的雙列直插式集成元件。該芯片共有13根地址線A0～A12，8根數(shù)據(jù)線D0～D7，其余的為控制線。2732低八位地址線和74LS373的輸出端連接,～。它的八位數(shù)據(jù)線直接與8031的P0口連接。b．地址鎖存器74LS373單片機(jī)規(guī)定P0口提供低8位地址線，同時(shí)又要作為數(shù)據(jù)線，所以P0是一個(gè)分時(shí)輸出低8位地址和數(shù)據(jù)的通道口。為了把地址信息分離出來(lái)保存，提供外接存儲(chǔ)器的低8位地址信息，通常采用74LS373作為地址鎖存器。除74LS373外，74LS278288212等芯片也可用作地址鎖存器，使用時(shí)接法稍有不同，由于接線稍繁，多用硬件和價(jià)格稍貴，故不如74LS373用得普遍。74LS373作為地址鎖存器。D1～D8是輸入端，Q1～Q8是輸出端，CE是片選端，片選端G與8031單片機(jī)的地址鎖存信號(hào)ALE連接。當(dāng)片選端G=1時(shí)，74LS373的輸出端與輸入端相通，當(dāng)G端從高電平返回低電平（下降沿）時(shí)，輸入的地址信息就被鎖入Q1～Q8中。B．?dāng)?shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展a．選用6264芯片數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器選用8K8位的6264芯片。6264低8位地址線通過(guò)地址鎖存器74LS373與8031P0口相接，～，8位數(shù)據(jù)線直接接到8031P0口，讀寫(xiě)控制引腳OE,WE與8031的讀寫(xiě)控制引腳RD,WR直接相連，片選端CE1通過(guò)譯碼電路與8031相連。b．地址譯碼器74LS138 外部芯片都通過(guò)總線與單片機(jī)連接，單片機(jī)數(shù)據(jù)總線分時(shí)地與各個(gè)外部芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，故需進(jìn)行片選控制。若芯片內(nèi)有多個(gè)地址單元時(shí)，還要進(jìn)行片內(nèi)地址選擇。8031單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的地址譯碼規(guī)定，外部擴(kuò)展芯片與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器統(tǒng)一編址，所以外部芯片不僅占用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器一定數(shù)量的地址單元，而且要使用讀/寫(xiě)信號(hào)與讀/寫(xiě)指令完成數(shù)據(jù)傳送。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控硬件結(jié)構(gòu)中采用全地址譯碼方式。所謂全地址譯碼是：低位地址作為片內(nèi)地址，高位地址用譯碼器譯碼，譯碼器輸出的地址選擇信號(hào)作為片選線連至每個(gè)外部芯片的片選端。地址譯碼常用74LS138譯碼器，GG2A和G2B是賦能端，A、B、C是選擇端，Y0～Y7是輸出端?！Ｓ嗟?3根地址線用作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的內(nèi)地址線。74LS138譯碼器每一個(gè)輸出端可接一個(gè)外部芯片的片選端實(shí)現(xiàn)分時(shí)片選控制，因此，一個(gè)74LS138譯碼器的8根輸出端可以連接8個(gè)8K字節(jié)地址空間。單片機(jī)的讀/寫(xiě)信號(hào)經(jīng)過(guò)與門(mén)后控制譯碼器的賦能端G2A、G2B，這就保證只有在讀/寫(xiě)狀態(tài)時(shí)譯碼器輸出端才會(huì)輸出片選。8031只有P1口可作為普通I/O口用，所以需擴(kuò)展。鍵盤(pán)需要32個(gè)鍵，采用矩陣式鍵盤(pán)，需12個(gè)I/O口；顯示器采用6個(gè)LED，需6個(gè)I/O接口；兩個(gè)三相步進(jìn)電機(jī)，采用軟件環(huán)行分配器，需6個(gè)；刀架需4個(gè)；緊急停需1個(gè)。采用一片8279芯片和一片8255A即可。鍵盤(pán)/顯示器接口采用8279芯片，因?yàn)?279芯片是專用的鍵盤(pán)/顯示器接口芯片，還可以編程。8279芯片具有消顫（去抖動(dòng)）、雙鍵同時(shí)按下保護(hù)功能。顯示控制亦按掃描方式工作，可以顯示8或16個(gè)數(shù)碼（字符）。LED的個(gè)數(shù)應(yīng)滿足顯示值的要求和便于顯示。8279與單片機(jī)8031的連接無(wú)特殊要求，除數(shù)據(jù)線、RESET、WR、RD直接連接外，CS與74LS138譯碼器輸出線Y1相連；8279的IRQ經(jīng)反相器與8031的中斷請(qǐng)求輸人線INT1相連；時(shí)鐘輸人端CLK與8031的地址鎖存控制端ALE相連。8279鍵盤(pán)最大可配置88個(gè)鍵，實(shí)際用了32個(gè)鍵。掃描線信號(hào)為SL0～SL2，經(jīng)74LS138譯碼器輸出的4個(gè)列選信號(hào)，接入鍵盤(pán)列線。鍵盤(pán)行查詢用了RL0～RL7的8根回饋線，接人鍵盤(pán)行線。8279配置的8位共陰極LED顯示器，其字位線由掃描線SL0～SL2經(jīng)譯碼器、驅(qū)動(dòng)器提供，字段線由OUTA0～OUTBAOUTB0～OUTB3通過(guò)驅(qū)動(dòng)器提供。首先判斷鍵盤(pán)上有無(wú)鍵閉合，先送8255的PA口一個(gè)數(shù)據(jù)為00H，使列線PA0～PA7的電平均為0，然后讀PB口的PB0～PB2的狀況；若不全為“1”，則有鍵閉合，此時(shí)延時(shí)10ms去掉抖動(dòng)后再判斷有無(wú)鍵閉合。如無(wú)則繼續(xù)掃描
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