【正文】 感器信息的采集，工件在加工過程中所處的位置信息。(3) I/0 接 口電路實現(xiàn) 單 片 機的輸入輸出控制，并使單片機數(shù)字電路和其控制對象隔離開來，增強單片機的抗千擾能力。這里包括步進電機接口控制電路，傳感器接口電路，照明接口電路等。 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖單片機最小系統(tǒng)a. 單 片機 的選擇1980年Intel公司在MCS48系列單片機的基礎上，又推出了MCS51系列8位單片機、MCS96系列16位單片機、以及32位單片機等。目前使用較多的是51系列和%系列的單片機。本課題采用的是8031AH 單片機。其主要功能特點如下:(1) 8位CPU。(2) 片內(nèi)128字節(jié)RAM。(3) 特殊功能寄存器區(qū)。(4) 2個優(yōu)先級的5個中斷源結(jié)構(gòu)。(5) 4個8位并行1/O口(P0,P1,P2,P3)。(6) 2個16位定時/計數(shù)器。(7) 全雙工串行口。(8) 布爾處理器。(9) 64KB外部數(shù)據(jù)存貯器地址空間，64KB外部程序存貯器地址空間。(10 )片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。該類單片機具有體積小功能全，價廉，面向控制、開發(fā)應用方便等優(yōu)點，因此在我國工業(yè)界應用廣泛。b 最小系統(tǒng)設計單片機最小系統(tǒng)由CPU,鎖存器、譯碼器、RAM,EPROM組成，采用12MHZ晶振。由于8031AH單片機內(nèi)部無ROM，且考慮系統(tǒng)開發(fā)所需的容量，在外部擴展了一片2764EPROM,一片6264RAMo 51系列單片機采用的是地址/數(shù)據(jù)總線復用技術，因此在擴展外部1/O口設備時必須采用鎖存器。由于系統(tǒng)是8位總線方式，故用一片74LS373將與數(shù)據(jù)總線復用的地址線鎖存，以便使地址和數(shù)據(jù)分離開來。 單片機在擴展其它一些外圍1/O接口芯片時，通過將這些1/O接口設備映像于單片機的地址空間，來訪問這些芯片并進行數(shù)據(jù)交換。尋址1/O接口設備常用兩種方法:線選法和譯碼法。對于線選法，每條地址線只能尋址一個接口芯片，使得芯片占用地址不連續(xù)，且浪費資源，設備多時地址線不夠用，所以它一般用于簡單設備較少的系統(tǒng)設計中。而譯碼法能使外設地址連續(xù)分配，并能擴容地址線，如采用一片譯碼器就能將3根地址線擴展為8根地址譯碼線，尋址8個接口芯片。根據(jù)本系統(tǒng)的外設，采用譯碼法尋址1/O空間，即用一片74LS138產(chǎn)生片選信號。根據(jù)圖十八，擴展的存儲空間的順序為EPROMRAM1/0芯片，單片機地址資源進行分配后，CPU運行根據(jù)外圍1/O設備的地址查找該設備，進行輸入、輸出操作，即CPU對1/O空間的尋址。相對應于單片機1/O接口芯片地址譯碼列表如圖十九 系統(tǒng)地址分配表I/O接口電路單片機與被控制對象的聯(lián)系是通過接口電路來實現(xiàn)的。接口電路的設計主要是起到隔離和驅(qū)動作用。主要包括單片機與步進電機驅(qū)動電路的接口和與繼電器接口等。8031A H有四個8位UO口，其中PO作地址/數(shù)據(jù)復用總線用，P2作為地址總線的高八位使用，P3口是雙功能口，主要是用于系統(tǒng)的控制功能。這樣就只剩下一個P1口，P1口是準雙向口，即用作輸入時，口鎖存器必須先寫“1。因此在控制步進電機時，擴展一片8255用它的PA. PC口控制幾路步進電機。其接口電路如圖311 8255芯片的端口設置為輸出方式，從信號端輸入所需的脈沖信號，經(jīng)過光電禍合器，至驅(qū)動器來驅(qū)動步進電機。 p1接口的電路外部執(zhí)行裝置不但要求單片機輸出一定的電壓，而且要求輸出一定的電流，以便帶動執(zhí)行裝置動作。設計的主要問題是執(zhí)行裝置功率與單片機輸入的電信號相匹配。上圖是通過單片機的P1口接74LS04反向器控制三極管C9013來驅(qū)動5V的繼電器來控制外部的220V電壓通斷。鍵盤與顯示電路顯示器和鍵盤是單片機應用系統(tǒng)人一機交互界面設備之一。車刀刃磨時的工藝參數(shù)，主要是車刀(工件)的幾何參數(shù)，車刀切削刃的角度，車刀的前角，車刀的后角，刃傾等。還有選擇刃磨的方式不同，機床調(diào)整的參數(shù)不一樣。該部分電路控制如下圖二十一a. 顯示 器 接口與布局發(fā)光二極管(LED)是一種簡單而常用的輸出設備，通常用來指示機器的狀態(tài)或其它信息，它的優(yōu)點是價格低、壽命長、對電流、電壓的要求低及容易實現(xiàn)多路控制等。LED適宜于脈沖工作狀態(tài)，在平均電流相同的情況下，脈沖工作狀態(tài)可產(chǎn)生比直流工作狀態(tài)較強的亮度。LED有單個、七段及點陣等類型　　本硬件系統(tǒng)中，主要采用單個LED作為狀態(tài)指示，由于系統(tǒng)顯示的內(nèi)容簡單，顯示量少，所以采用八位共陰七段LED作為顯示器，這樣既經(jīng)濟又方便。 　顯示鍵盤控制電路圖在顯示器部分中，左邊的三位用作整個系統(tǒng)的操作指示部分，其余的五位用作數(shù)據(jù)顯示部分，則數(shù)據(jù)輸入的范圍為( )。其布置如下圖二十三所示。:全編碼鍵盤和非編碼鍵盤。全編碼鍵盤由硬件系統(tǒng)實現(xiàn)對鍵的編碼，鍵盤編碼器自動提供按鍵的編碼，在有新的按鍵按下之前，保持被按鍵的編碼，同時產(chǎn)生一個中斷信號通知CPU產(chǎn)生相應的操作。全編碼鍵盤主要是在硬件上處理方便，軟件簡單，但價格昂貴，故應用較少。而非編碼鍵盤的硬件無編碼邏輯，僅提供行列矩陣按鍵。鍵的識別、鍵的代碼、消除抖動等按鍵保護均由軟件完成，由于非編碼鍵盤所需硬件少，價格便宜，故應用較廣泛。由上述的原因，本系統(tǒng)選用了非編碼鍵盤，并采用了專門管理鍵盤和LED顯示的8279芯片。在實 驗 平 臺進行開發(fā)時，鍵盤采用標準的4x4系列鍵盤如圖二十四所示。16個鍵值是按16進制編寫的，每個鍵可以根據(jù)用戶系統(tǒng)的功能來進行編程自定義。 顯示器構(gòu)造圖C．鍵盤顯示電路設計系統(tǒng)的鍵盤、顯示電路采用美國Intel公司生產(chǎn)的8279芯片作為控制核心，它具有16x8位顯示RAM和8x8先進先出(FIFO)鍵盤緩沖區(qū)，可自動提供鍵盤和顯示的掃描信號，識別按鍵，產(chǎn)生鍵碼，并為鍵盤提供抖動消除和多鍵保護功能。其實現(xiàn)鍵盤顯示的接口框圖如圖二十四圖中的SLOSL3為掃描輸出線，用來掃描鍵盤和顯示器。RLORL7為鍵盤矩陣的信號檢測輸入端。 鍵盤布局接線和編碼8279的鍵盤掃描工作方式分編碼掃描和譯碼掃描兩種。譯碼掃描即為內(nèi)部掃描，SLO^SL3在同一時刻，只有一個輸出為低電平，所以這時只能接4位顯示器和4x8鍵盤。選擇編碼掃描即為外部譯碼SLOSL3呈分頻時波形輸出，當外接416譯碼器時可掃描顯示16為顯示器。根據(jù)本系統(tǒng)的人機界面要求，將其外部掃描線連接為編碼掃描方式，最多可外接64鍵和16個數(shù)碼顯示器。由上圖可知，8279的映像在外部地址空間的地址4000H5FFFH，地址線A8接8279的AO腳，決定它的口地址。當AO=1時寫入的是控制字，讀出的是8279的狀態(tài)字。AO=0時寫入讀出的都是數(shù)據(jù)。因此結(jié)合上述的I/O設備地址分配可知8279控制膚態(tài)口地址是4000H，數(shù)據(jù)輸入/ 碼 鍵 盤的連接見上圖二十三,SL OSL2通過74LS138譯碼器將YOY3作為鍵盤的列掃描線，RLORL2作為鍵盤的行掃描回饋信號線。根據(jù)鍵盤數(shù)據(jù)存儲格式，以及圖上掃描線的編碼值，可知圖中鍵值對應的鍵碼。d. 其它LED顯示接口除上述的LED數(shù)碼管外，系統(tǒng)在狀態(tài)顯示部分還使用了單個發(fā)光二極管(LED)用作系統(tǒng)的狀態(tài)指示。由上圖二十二可知，系統(tǒng)擴展了一片8255芯片來控制系統(tǒng)狀態(tài)指示燈，8255的PB控制10位發(fā)光二極管，PC口控制8位發(fā)光二極管。8255芯片的地址線A0,A l分別與CPU的AO和Al相連接，則由圖二十一可知該芯片口地址為:PA口地址為AOOOH, PB口地址為AOOIH, PC口地A002H，控制口地址為A003H。設置8255芯片各口為輸出方式，由圖二十五的LED接口示意圖，當控制口輸出高電平“1”時燈亮，輸出低電平“0”時燈滅。第四章總結(jié)隨著制造業(yè)的發(fā)展和數(shù)控加工技術的普及，對刀具刃磨質(zhì)量要求也越來越高，刃磨質(zhì)量良好的刀具可以提高刀具耐用度，提高加工質(zhì)量，產(chǎn)生經(jīng)濟效益。我國對于車刀類刀具的刃磨，主要還是通過刃磨工人在工具磨床上手工刃磨，這種方法不但刃磨效率低，刃磨精度低，而且工人勞動強度大，不能滿足機械制造加工的需求。而國外對刀具的制造發(fā)展很快，有許多功能強大的相關產(chǎn)品用于刀具的刃磨和制造。該類機床集成化高、設備昂貴。因此本設計針對現(xiàn)今刀具的刃磨現(xiàn)狀，順應機械制造向自動化、柔性化、智能化發(fā)展的趨勢，提出了一種經(jīng)濟型的車刀刃磨設備的方案，并進行相應的研究開發(fā)。 刀具制造自動化是制造業(yè)進一步發(fā)展的必然要求。本次設計從車刀幾何角度參數(shù)原理和車刀刃磨方法出發(fā)，結(jié)合自己在工廠實習的實踐，設計出該裝置的結(jié)構(gòu)設計，并研究了以下幾個方面： 根據(jù)車刀車削原理，總結(jié)出車刀的類型，車刀的結(jié)構(gòu)，以及車刀的刃磨方法。從刀具角度理論，總結(jié)出車刀角度方程。在此基礎上建立了機構(gòu)大致模型。以上方面，完成了車刀刃磨裝置的初步結(jié)構(gòu)設計，以及部分傳動機構(gòu)的具體設計選用。 根據(jù)控制系統(tǒng)要求，確定了控制系統(tǒng)的功能，進行了控制系統(tǒng)硬件的測試實驗，以及相關的初級設計。通過該畢業(yè)設計，本人受益匪淺，既豐富了微機和單片機的軟件編程知識，又掌握機構(gòu)設計的方法，積累了不少的實際工作經(jīng)驗，為今后工作打下了堅實的基礎。此說明是本人近三年工作和學習的總結(jié)，由于時間和水平有限，設計中的不足和文中錯誤在所難免，懇切希望各位老師、同學指正。感謝本設計從選題、調(diào)查、試驗、設計、開發(fā)直到最后攥寫說明書，都是在戴俊平教授悉心指導下完成的。戴老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、一絲不茍的敬業(yè)精神、誨人不倦的工作作風給我留下了深刻的印象。在三年的學習和生活中，他們不但教會了我許多專業(yè)知識和做人道理，還培養(yǎng)了我勤奮、務實的治學態(tài)度。值此論文完成之際，謹向他們表示崇高的敬意和衷心的感謝。感謝陜西理工學院機械工程學院訓練中心書記戴俊平教授和訓練中心的各位師傅對我的關心和幫助，同時還要感謝機自本科的王繼南，邵忠義同學和西安工業(yè)學院的在讀研究生朱小海在設計研究和說明書寫作過程中給予我的極大幫助。在我三年的大專學習生活期間，除了感謝那些給予我?guī)椭耐瑢W和朋友外，更要感謝我的父母，是他們每時每刻在精神上、物質(zhì)上給予我的關心、愛護和支持，才能使我安心學習，順利完成學業(yè)。最后，再次向所有關心和幫助過我的師長、同學表示誠摯的謝意。 機電專：陳曉稷 2007年6月參考文獻《刀具制造工藝學》 機械工業(yè)出版社 宋增平編著 《刀具刃磨技術》 中國農(nóng)業(yè)機械出版社 楊潔淑主編《步進電機應用技術》 機械工業(yè)出版社 李忠杰 寧守信編著《機電一體化技術基礎與產(chǎn)品設計》 機械工業(yè)出版社 劉杰 趙春雨 主編《機電一體化技術手冊》 機械工業(yè)出版社 機電一體化技術手冊編委會編著《機電一體化應用實例》 機械工業(yè)出版社 應用實例編委會編著《使用微電機手冊》 遼寧科技出版社 國家機械工業(yè)局 西安微電機研究所編著《單片機應用技術》 機械工業(yè)出版社 吳國經(jīng)主編《微機原理與接口技術》 清華大學出版社 《機械設計基礎》 高等教育出版社 黃華梁、澎文生主編學位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下進行的研究工作所取得的成果。盡我所知，除文中已經(jīng)特別注明引用的內(nèi)容和致謝的地方外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式注明并表示感謝。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。學位論文作者（本人簽名）： 年 月 日學位論文出版授權書本人及導師完全同意《中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫出版章程》、《中國優(yōu)秀碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫出版章程》(以下簡稱“章程”)，愿意將本人的學位論文提交“中國學術期刊（光盤版）電子雜志社”在《中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫》、《中國優(yōu)秀碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫》中全文發(fā)表和以電子、網(wǎng)絡形式公開出版，并同意編入CNKI《中國知識資源總庫》，在《中國博碩士學位論文評價數(shù)據(jù)庫》中使用和在互聯(lián)網(wǎng)上傳播，同意按“章程”規(guī)定享受相關權益。論文密級：□公開 □保密（___年__月至__年__月）(保密的學位論文在解密后應遵守此協(xié)議)作者簽名：_______ 導師簽名：______________年_____月_____日 _______年_____月_____日獨 創(chuàng) 聲 明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設計(論文)，是本人在指導老師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權爭議。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本設計（論文）不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體均已在文中以明確方式標明。本聲明的法律后果由本人承擔。 作者簽名: 二〇一〇年九月二十日畢業(yè)設計（論文）使用授權聲明本人完全了解濱州學院關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定。本人愿意按照學校要求提交學位論文的印刷本和電子版，同意學校保存學位論文的印刷本和電子版，或采用影印、數(shù)字化或其它復制手段保存設計（論文）；同意學校在不以營利為目的的前提下，建立目錄檢索與閱覽服務系統(tǒng)，公布設計（論文）的部分或全部內(nèi)容，允許他人依法合理使用。（保密論文在解密后遵守此規(guī)定）作者簽名: 二〇一〇年九月二十日致 謝時間飛逝，大學的學習生活很快就要過去，在這四年的學習生活中，收獲了很多，而這些成績的取得是和一直關心幫助我的人分不開的。首先非常感謝學校開設這個課題，為本人日后從事計算機方面的工作提供了經(jīng)驗，奠定了基礎。本