【正文】 i 清 0，位移變量 m 清 0。如果在范圍內(nèi)，則退出自動(dòng)停止程序?！∈謩?dòng)程序模塊圖 57　手動(dòng)方式流程圖手動(dòng)方式流程圖如圖 57 所示。手動(dòng)方式主要包括磨刀進(jìn)給的總行程、磨刀進(jìn)給低速時(shí)每次進(jìn)刀量、磨刀進(jìn)給低速時(shí)進(jìn)刀次數(shù)的設(shè)定和各個(gè)電機(jī)的單獨(dú)啟動(dòng)。因開(kāi) 始進(jìn) 入 自 動(dòng) 方 式 嗎 ?設(shè) 定 程 序顯 示 程 序按 鍵 掃 描 程 序鍵 值 判 斷清 零 程 序磨 刀 進(jìn) 給 小 車自 動(dòng) 停 止 程 序設(shè) 定 標(biāo) 志 清 0退 出 手 動(dòng) 方 式Y(jié)N返 回石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)論文23此在程序設(shè)計(jì)中調(diào)用了設(shè)定模塊、顯示模塊、按鍵掃描模塊、鍵值判斷模塊，磨刀進(jìn)給小車自動(dòng)停止模塊。如果在各個(gè)電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，磨刀進(jìn)給小車的位移不大于高速進(jìn)給的位移時(shí)，按下自動(dòng)按鍵就可以退出手動(dòng)方式，進(jìn)入到自動(dòng)方式。　自動(dòng)程序模塊圖 58　自動(dòng)方式流程圖自動(dòng)程序流程圖如圖 58 所示。自動(dòng)方式主要分為高速進(jìn)給，低速進(jìn)給，高速后退三部分。在程序的設(shè)計(jì)中，在每次進(jìn)入各個(gè)程序時(shí)都加入了一條判斷指令，這樣避免誤操作進(jìn)入。開(kāi) 始位 移 在 高 速 進(jìn) 給 的 范 圍 嗎 ?進(jìn) 入 高 速 進(jìn) 給位 移 在 低 速 進(jìn) 給 的 范 圍 嗎 ?進(jìn) 入 低 速 進(jìn) 給位 移 在 后 退 的 范 圍 嗎 ?進(jìn) 入 后 退 過(guò) 程磨 削 完 成啟 動(dòng) 鍵 按 下 嗎 ?返 回NYY NN YNY石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)論文24首先判斷進(jìn)給位移是否在高速進(jìn)給的范圍內(nèi)，如果在范圍內(nèi)，則執(zhí)行高速進(jìn)給過(guò)程。再判斷是否在低速進(jìn)給的范圍，如果在范圍內(nèi)，則執(zhí)行低速進(jìn)給過(guò)程，并且判斷進(jìn)刀次數(shù)是否完成。最后判斷進(jìn)給位移是否在高速后退的范圍內(nèi)，如果不在范圍內(nèi)，則退出程序，如果在范圍內(nèi)，則進(jìn)入高速后退過(guò)程。具體過(guò)程：當(dāng)“自動(dòng)”鍵按下按“啟動(dòng)”按鈕主軸電機(jī)帶動(dòng)產(chǎn)品按設(shè)定的速度正轉(zhuǎn)磨刀進(jìn)給電機(jī)前進(jìn)（正轉(zhuǎn)） ，高速進(jìn)給，同時(shí)檢測(cè)磨刀進(jìn)給的實(shí)際行程當(dāng)磨刀進(jìn)給的實(shí)際行程到達(dá)設(shè)定的位置時(shí)，起動(dòng)磨刀旋轉(zhuǎn)，磨刀進(jìn)給速度切換到低速進(jìn)給，同時(shí)檢測(cè)磨刀進(jìn)給的實(shí)際行程是否到達(dá)第一次進(jìn)刀量的位置當(dāng)?shù)竭_(dá)第一次進(jìn)刀量位置時(shí)，磨刀進(jìn)給電機(jī)停止旋轉(zhuǎn)，同時(shí)開(kāi)始檢測(cè)主軸轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)當(dāng)主軸轉(zhuǎn)過(guò)一圈時(shí)，停止檢測(cè)主軸轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)，判斷設(shè)定的進(jìn)刀次數(shù)是否全部完成，如果沒(méi)有完成，起動(dòng)磨刀進(jìn)給電機(jī)低速前進(jìn)（進(jìn)刀） ，同時(shí)檢測(cè)磨刀進(jìn)給的實(shí)際行程是否到達(dá)本次進(jìn)刀量位置當(dāng)?shù)竭_(dá)本次進(jìn)刀量位置時(shí)，磨刀進(jìn)給電機(jī)再次停止旋轉(zhuǎn)，開(kāi)始檢測(cè)主軸轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)當(dāng)主軸轉(zhuǎn)過(guò)一圈時(shí)，停止檢測(cè)主軸轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)，判斷設(shè)定的進(jìn)刀次數(shù)是否全部完成，沒(méi)有完成則起動(dòng)下一次磨刀進(jìn)給，重復(fù)進(jìn)行進(jìn)刀、停止進(jìn)刀、檢測(cè)主軸圈數(shù)若設(shè)定的進(jìn)刀次數(shù)已完成，停止主軸旋轉(zhuǎn)，停止磨刀旋轉(zhuǎn)，磨刀進(jìn)給高速后退，退回到零點(diǎn)位置自動(dòng)停轉(zhuǎn)，完成修整過(guò)程。　外部中斷模塊程序中總共有 4 個(gè)外部中斷：外部中斷 0 用于數(shù)值的左移設(shè)定鍵，外部中斷 2用于數(shù)值下調(diào)設(shè)定鍵，外部中斷 1 用于檢測(cè)磨刀進(jìn)給脈沖并且檢測(cè)磨刀進(jìn)給小車的位移，外部中斷 3 用于檢測(cè)主軸圈數(shù)。左移設(shè)定鍵采用外部中斷 0 的邊沿觸發(fā)的方式。當(dāng)檢測(cè)到左移設(shè)定鍵的按鍵脈沖時(shí)，左移變量 zuoyi 加 1。由于需要設(shè)定的數(shù)值總共是 8 位，所以左移變量 zuoyi范圍是 0～7，當(dāng)變量 zuoyi 超出范圍時(shí)，即等于 8 時(shí)，變量 zuoyi 清零，開(kāi)始從最右邊的一位設(shè)定。下調(diào)設(shè)定鍵采用外部中斷 2 的邊沿觸發(fā)的方式，當(dāng)檢測(cè)到下調(diào)設(shè)定鍵的按鍵脈沖時(shí)，變量 xiatiao 加 1，每次中斷讀取數(shù)值后，變量 xiatiao 清 0，因此在中斷處不需要清 0。磨刀進(jìn)給脈沖的計(jì)數(shù)采用定時(shí)/計(jì)數(shù)器 T0，工作方式 2 即自動(dòng)重裝載、邊沿觸發(fā)的計(jì)數(shù)方式。當(dāng)檢測(cè)到脈沖時(shí)，計(jì)滿預(yù)設(shè)值進(jìn)入中斷，變量 t 自動(dòng)加 1，根據(jù) s=(int)(t*mp*10),就可以檢測(cè)磨刀進(jìn)給小車的位移，每次打開(kāi)、關(guān)閉中斷時(shí)， t 清 0。主軸圈數(shù)的檢測(cè)采用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 T1，工作方式 2 即自動(dòng)重裝載、邊沿觸發(fā)的計(jì)數(shù)方式。當(dāng)檢測(cè)到主軸脈沖時(shí)，計(jì)滿預(yù)設(shè)值后進(jìn)入中斷，變量 quanshu 加 1。石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)論文26在自動(dòng)方式中，對(duì) quanshu 進(jìn)行判斷，當(dāng)達(dá)到設(shè)定數(shù)值時(shí)，關(guān)閉中斷，變量quanshu 清 0。石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)論文27　軟件調(diào)試軟件采用單片機(jī) C51 語(yǔ)言,在 Keil μVision 4 軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境下進(jìn)行程序的編寫和調(diào)試。由于單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的日趨復(fù)雜，要求所寫的代碼規(guī)范化、模塊化，并便于多人以軟件工程的形式進(jìn)行協(xié)同開(kāi)發(fā)，匯編語(yǔ)言作為傳統(tǒng)的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的編程語(yǔ)言，已經(jīng)不能滿足這樣的實(shí)際需要了。而 C 語(yǔ)言以其結(jié)構(gòu)化和能產(chǎn)生高效代碼滿足了這樣的需求，成為 C51 系列單片機(jī)的主流設(shè)計(jì)語(yǔ)言 [11]。匯編語(yǔ)言有著執(zhí)行效率高的優(yōu)點(diǎn)，但是可移植性和可讀性差，并且本身就是一種編程效率低的低級(jí)語(yǔ)言，這些都使它的編程和維護(hù)不方便，從而導(dǎo)致了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性也較差。而使用 C 語(yǔ)言進(jìn)行單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，有著匯編語(yǔ)言不可擬的優(yōu)勢(shì)：（1）編程調(diào)試靈活方便。C 語(yǔ)言作為高級(jí)語(yǔ)言的特點(diǎn)決定了它靈活的編程方式，當(dāng)前的很多系列的單片機(jī)都有相應(yīng)的 C 語(yǔ)言級(jí)別的仿真調(diào)試系統(tǒng)，使它的調(diào)試環(huán)境十分方便；（2）生成的代碼編譯效率高。當(dāng)前較好的 C 語(yǔ)言編譯系統(tǒng)的編譯效率已基本達(dá)到中高級(jí)程序開(kāi)發(fā)人員的水平，尤其是用于開(kāi)發(fā)較為復(fù)雜的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)更具優(yōu)勢(shì)；（3）完全模塊化。一種功能由一個(gè)函數(shù)模塊完成，數(shù)據(jù)交換可方便的約定實(shí)現(xiàn)，十分有利于多人協(xié)同進(jìn)行大系統(tǒng)項(xiàng)目的合作開(kāi)發(fā)；（4）是可移植性好。一種 C 語(yǔ)言環(huán)境下所編寫的 C 程序，只需要將部分與硬件相關(guān)的地方進(jìn)行適度修改，就可以方便的移植到另外的一種系列的單片機(jī)上；（5）便于項(xiàng)目維護(hù)管理。用 C 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的代碼基本上可以避免因開(kāi)發(fā)人員變化而給項(xiàng)目進(jìn)度或后期維護(hù)、升級(jí)帶來(lái)的影響，從而保證了整個(gè)系統(tǒng)的高品質(zhì)、高可靠性及可升級(jí)性。石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)論文28第 6 章　系統(tǒng)仿真　仿真軟件 Proteus Proteus 軟件是由英國(guó) Labcenter Electronic 公司開(kāi)發(fā)的 EDA 工具軟件，已有 20年的歷史，在全球得到了廣泛的應(yīng)用。Proteus 軟件的功能齊全，它集電路設(shè)計(jì)、制版、及仿真等多種功能于一身，不僅能夠?qū)﹄姽?、電子技術(shù)學(xué)科涉及的電路進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析，還能夠?qū)ξ⑻幚砥鬟M(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真 [12]。Proteus 是一個(gè)基于 PROSPICE 混合模型仿真的、完全嵌入式系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)仿真平臺(tái)。它包含 ISIS 和 ARES 應(yīng)用軟件。ISIS 是智能原理圖輸入系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真的基本平臺(tái)。ARES 是高級(jí) PCB 布線編輯軟件。 ISIS 原理設(shè)計(jì)界面支持電路仿真模式。當(dāng)電路元件在調(diào)用時(shí)，選用具有動(dòng)畫演示功能的器件或具有仿真模型的器件，當(dāng)電路連接完成無(wú)誤后，直接運(yùn)行仿真，即可實(shí)現(xiàn)聲、光、動(dòng)等逼真效果，以檢驗(yàn)電路硬件及軟件涉及的對(duì)錯(cuò)。單片機(jī)系統(tǒng)的仿真是 Proteus VSM 的主要特色。用戶可以在 Proteus 中直接編輯、編譯、調(diào)試代碼，并直觀的看到仿真結(jié)果?！〕绦虻恼{(diào)試與仿真單片機(jī)程序通過(guò) Keil C 編輯、編譯成“*.hex”后，直接用鼠標(biāo)雙擊畫面上的AT89C51 芯片，把“*.hex”文件加入。程序經(jīng)調(diào)試無(wú)誤后，硬件電路也連接正確，單擊原理設(shè)計(jì)界面左下方的仿真運(yùn)行按鈕，可以模擬磨床的操作流程。電機(jī)的啟動(dòng)和停止通過(guò)綠色的 LED 表示， LED 亮表示電機(jī)啟動(dòng)， LED 滅表示電機(jī)停止。采用外部脈沖代替編碼器和霍爾元件，在檢測(cè)磨刀進(jìn)給電機(jī)的位移和主軸圈數(shù)時(shí)，需要手動(dòng)按鍵，表示檢測(cè)到進(jìn)給電機(jī)和主軸電機(jī)的脈沖。其中每個(gè)芯片的引腳通過(guò)紅藍(lán)兩色的方點(diǎn)來(lái)表示此時(shí)的引腳電平的高低，紅色表示高電平，藍(lán)色表示低電平。仿真電路圖見(jiàn)附錄 C 系統(tǒng)原理圖。石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)論文29第 7 章　結(jié)論與展望本課題是基于單片機(jī)的磨床控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，在 Keil μVision 4 軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境下進(jìn)行程序的編寫和調(diào)試，采用 Proteus 軟件進(jìn)行硬件的調(diào)試和仿真。基本實(shí)現(xiàn)了以下功能：（1）完成了不同工藝要求下的磨削厚度的設(shè)定。用數(shù)碼管顯示加工過(guò)程中磨進(jìn)給的實(shí)際行程、每次的實(shí)際進(jìn)刀量、當(dāng)前進(jìn)刀次數(shù)；用 LED 指示燈指示各電機(jī)工作狀態(tài)。（2）完成了在手動(dòng)方式下，各個(gè)電機(jī)的單獨(dú)啟動(dòng)、停止和調(diào)速。（3）完成了在自動(dòng)加工時(shí)能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)各個(gè)電機(jī)啟動(dòng)、調(diào)速和停止，從而實(shí)現(xiàn)了管道的自動(dòng)磨削。課題的設(shè)計(jì)仍有一些不足。由于硬件的調(diào)試和仿真采用 Proteus 軟件，在硬件中用到的霍爾傳感器和編碼器，在仿真時(shí)使用外部脈沖來(lái)代替。程序的設(shè)計(jì)中，需要完善自動(dòng)報(bào)警功能，即出現(xiàn)故障時(shí)可以自動(dòng)檢測(cè)并排除故障，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)論文30參考文獻(xiàn)[1] , , and . 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With the development of the technology on highspindle unite, linear precision highspeed feed unit, manufacture of grinding wheel, measurement etc, a great deal of research achievements make it possible for highspeed precision grinding. In this paper, using PMAC (Programmable MultiAxis Controller)PC as the central controller, a new kind of highspeed precision grinder is designed and manufactured. The servo control technology of linear motor is investigated. The dynamic performances of the machine are analyzed according to results. Elliptical work pieces have been machined with this new highspeed precision grinder. Based on these research results, a very helpful approach