【正文】 感器信息的采集，工件在加工過(guò)程中所處的位置信息。(3) I/0 接 口電路實(shí)現(xiàn) 單 片 機(jī)的輸入輸出控制，并使單片機(jī)數(shù)字電路和其控制對(duì)象隔離開(kāi)來(lái)，增強(qiáng)單片機(jī)的抗千擾能力。這里包括步進(jìn)電機(jī)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(jī)最小系統(tǒng)a. 單 片機(jī) 的選擇1980年Intel公司在MCS48系列單片機(jī)的基礎(chǔ)上，又推出了MCS51系列8位單片機(jī)、MCS96系列16位單片機(jī)、以及32位單片機(jī)等。目前使用較多的是51系列和%系列的單片機(jī)。本課題采用的是8031AH 單片機(jī)。其主要功能特點(diǎn)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(gè)優(yōu)先級(jí)的5個(gè)中斷源結(jié)構(gòu)。(5) 4個(gè)8位并行1/O口(P0,P1,P2,P3)。(6) 2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)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(shí)鐘電路。該類單片機(jī)具有體積小功能全，價(jià)廉，面向控制、開(kāi)發(fā)應(yīng)用方便等優(yōu)點(diǎn)，因此在我國(guó)工業(yè)界應(yīng)用廣泛。b 最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)單片機(jī)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(jī)內(nèi)部無(wú)ROM，且考慮系統(tǒng)開(kāi)發(fā)所需的容量，在外部擴(kuò)展了一片2764EPROM,一片6264RAMo 51系列單片機(jī)采用的是地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用技術(shù)，因此在擴(kuò)展外部1/O口設(shè)備時(shí)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(fù)用的地址線鎖存，以便使地址和數(shù)據(jù)分離開(kāi)來(lái)。 單片機(jī)在擴(kuò)展其它一些外圍1/O接口芯片時(shí)，通過(guò)將這些1/O接口設(shè)備映像于單片機(jī)的地址空間，來(lái)訪問(wèn)這些芯片并進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。尋址1/O接口設(shè)備常用兩種方法:線選法和譯碼法。對(duì)于線選法，每條地址線只能尋址一個(gè)接口芯片，使得芯片占用地址不連續(xù)，且浪費(fèi)資源，設(shè)備多時(shí)地址線不夠用，所以它一般用于簡(jiǎn)單設(shè)備較少的系統(tǒng)設(shè)計(jì)中。而譯碼法能使外設(shè)地址連續(xù)分配，并能擴(kuò)容地址線，如采用一片譯碼器就能將3根地址線擴(kuò)展為8根地址譯碼線，尋址8個(gè)接口芯片。根據(jù)本系統(tǒng)的外設(shè)，采用譯碼法尋址1/O空間，即用一片74LS138產(chǎn)生片選信號(hào)。根據(jù)圖十八，擴(kuò)展的存儲(chǔ)空間的順序?yàn)镋PROMRAM1/0芯片，單片機(jī)地址資源進(jìn)行分配后，CPU運(yùn)行根據(jù)外圍1/O設(shè)備的地址查找該設(shè)備，進(jìn)行輸入、輸出操作，即CPU對(duì)1/O空間的尋址。相對(duì)應(yīng)于單片機(jī)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(jī)與被控制對(duì)象的聯(lián)系是通過(guò)接口電路來(lái)實(shí)現(xiàn)的。接口電路的設(shè)計(jì)主要是起到隔離和驅(qū)動(dòng)作用。主要包括單片機(jī)與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的接口和與繼電器接口等。8031A H有四個(gè)8位UO口，其中PO作地址/數(shù)據(jù)復(fù)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(gè)P1口，P1口是準(zhǔn)雙向口，即用作輸入時(shí)，口鎖存器必須先寫“1。因此在控制步進(jìn)電機(jī)時(shí)，擴(kuò)展一片8255用它的PA. PC口控制幾路步進(jìn)電機(jī)。其接口電路如圖311 8255芯片的端口設(shè)置為輸出方式，從信號(hào)端輸入所需的脈沖信號(hào)，經(jīng)過(guò)光電禍合器，至驅(qū)動(dòng)器來(lái)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。 p1接口的電路外部執(zhí)行裝置不但要求單片機(jī)輸出一定的電壓，而且要求輸出一定的電流，以便帶動(dòng)執(zhí)行裝置動(dòng)作。設(shè)計(jì)的主要問(wèn)題是執(zhí)行裝置功率與單片機(jī)輸入的電信號(hào)相匹配。上圖是通過(guò)單片機(jī)的P1口接74LS04反向器控制三極管C9013來(lái)驅(qū)動(dòng)5V的繼電器來(lái)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(jī)應(yīng)用系統(tǒng)人一機(jī)交互界面設(shè)備之一。車刀刃磨時(shí)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(jī)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(jiǎn)單而常用的輸出設(shè)備，通常用來(lái)指示機(jī)器的狀態(tài)或其它信息，它的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低、壽命長(zhǎng)、對(duì)電流、電壓的要求低及容易實(shí)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(qiáng)的亮度。LED有單個(gè)、七段及點(diǎn)陣等類型　　本硬件系統(tǒng)中，主要采用單個(gè)LED作為狀態(tài)指示，由于系統(tǒng)顯示的內(nèi)容簡(jiǎn)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(jì)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(gè)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(shí)現(xiàn)對(duì)鍵的編碼，鍵盤編碼器自動(dòng)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(shí)產(chǎn)生一個(gè)中斷信號(hào)通知CPU產(chǎn)生相應(yīng)的操作。全編碼鍵盤主要是在硬件上處理方便，軟件簡(jiǎn)單，但價(jià)格昂貴，故應(yīng)用較少。而非編碼鍵盤的硬件無(wú)編碼邏輯，僅提供行列矩陣按鍵。鍵的識(shí)別、鍵的代碼、消除抖動(dòng)等按鍵保護(hù)均由軟件完成，由于非編碼鍵盤所需硬件少，價(jià)格便宜，故應(yīng)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(shí) 驗(yàn) 平 臺(tái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)時(shí)，鍵盤采用標(biāo)準(zhǔn)的4x4系列鍵盤如圖二十四所示。16個(gè)鍵值是按16進(jìn)制編寫的，每個(gè)鍵可以根據(jù)用戶系統(tǒng)的功能來(lái)進(jìn)行編程自定義。 顯示器構(gòu)造圖C．鍵盤顯示電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)的鍵盤、顯示電路采用美國(guó)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(jìn)先出(FIFO)鍵盤緩沖區(qū)，可自動(dòng)提供鍵盤和顯示的掃描信號(hào)，識(shí)別按鍵，產(chǎn)生鍵碼，并為鍵盤提供抖動(dòng)消除和多鍵保護(hù)功能。其實(shí)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(lái)掃描鍵盤和顯示器。RLORL7為鍵盤矩陣的信號(hào)檢測(cè)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(shí)刻，只有一個(gè)輸出為低電平，所以這時(shí)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(shí)波形輸出，當(dāng)外接416譯碼器時(shí)可掃描顯示16為顯示器。根據(jù)本系統(tǒng)的人機(jī)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(gè)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(dāng)AO=1時(shí)寫入的是控制字，讀出的是8279的狀態(tài)字。AO=0時(shí)寫入讀出的都是數(shù)據(jù)。因此結(jié)合上述的I/O設(shè)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(jiàn)上圖二十三,SL OSL2通過(guò)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(hào)線。根據(jù)鍵盤數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式，以及圖上掃描線的編碼值，可知圖中鍵值對(duì)應(yīng)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(gè)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(kuò)展了一片8255芯片來(lái)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(shè)置8255芯片各口為輸出方式，由圖二十五的LED接口示意圖，當(dāng)控制口輸出高電平“1”時(shí)燈亮，輸出低電平“0”時(shí)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(shù)的普及，對(duì)刀具刃磨質(zhì)量要求也越來(lái)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(jì)效益。我國(guó)對(duì)于車刀類刀具的刃磨，主要還是通過(guò)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(dòng)強(qiáng)度大，不能滿足機(jī)械制造加工的需求。而國(guó)外對(duì)刀具的制造發(fā)展很快，有許多功能強(qiáng)大的相關(guān)產(chǎn)品用于刀具的刃磨和制造。該類機(jī)床集成化高、設(shè)備昂貴。因此本設(shè)計(jì)針對(duì)現(xiàn)今刀具的刃磨現(xiàn)狀，順應(yīng)機(jī)械制造向自動(dòng)化、柔性化、智能化發(fā)展的趨勢(shì)，提出了一種經(jīng)濟(jì)型的車刀刃磨設(shè)備的方案，并進(jìn)行相應(yīng)的研究開(kāi)發(fā)。 刀具制造自動(dòng)化是制造業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的必然要求。本次設(shè)計(jì)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(shí)習(xí)的實(shí)踐，設(shè)計(jì)出該裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并研究了以下幾個(gè)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(chǔ)上建立了機(jī)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(shè)計(jì)，以及部分傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的具體設(shè)計(jì)選用。 根據(jù)控制系統(tǒng)要求，確定了控制系統(tǒng)的功能，進(jìn)行了控制系統(tǒng)硬件的測(cè)試實(shí)驗(yàn)，以及相關(guān)的初級(jí)設(shè)計(jì)。通過(guò)該畢業(yè)設(shè)計(jì)，本人受益匪淺，既豐富了微機(jī)和單片機(jī)的軟件編程知識(shí)，又掌握機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法，積累了不少的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，為今后工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此說(shuō)明是本人近三年工作和學(xué)習(xí)的總結(jié)，由于時(shí)間和水平有限，設(shè)計(jì)中的不足和文中錯(cuò)誤在所難免，懇切希望各位老師、同學(xué)指正。感謝本設(shè)計(jì)從選題、調(diào)查、試驗(yàn)、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)直到最后攥寫說(shuō)明書(shū)，都是在戴俊平教授悉心指導(dǎo)下完成的。戴老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、一絲不茍的敬業(yè)精神、誨人不倦的工作作風(fēng)給我留下了深刻的印象。在三年的學(xué)習(xí)和生活中，他們不但教會(huì)了我許多專業(yè)知識(shí)和做人道理，還培養(yǎng)了我勤奮、務(wù)實(shí)的治學(xué)態(tài)度。值此論文完成之際，謹(jǐn)向他們表示崇高的敬意和衷心的感謝。感謝陜西理工學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院訓(xùn)練中心書(shū)記戴俊平教授和訓(xùn)練中心的各位師傅對(duì)我的關(guān)心和幫助，同時(shí)還要感謝機(jī)自本科的王繼南，邵忠義同學(xué)和西安工業(yè)學(xué)院的在讀研究生朱小海在設(shè)計(jì)研究和說(shuō)明書(shū)寫作過(guò)程中給予我的極大幫助。在我三年的大專學(xué)習(xí)生活期間，除了感謝那些給予我?guī)椭耐瑢W(xué)和朋友外，更要感謝我的父母，是他們每時(shí)每刻在精神上、物質(zhì)上給予我的關(guān)心、愛(ài)護(hù)和支持，才能使我安心學(xué)習(xí)，順利完成學(xué)業(yè)。最后，再次向所有關(guān)心和幫助過(guò)我的師長(zhǎng)、同學(xué)表示誠(chéng)摯的謝意。 機(jī)電專：陳曉稷 2007年6月參考文獻(xiàn)《刀具制造工藝學(xué)》 機(jī)械工業(yè)出版社 宋增平編著 《刀具刃磨技術(shù)》 中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械出版社 楊潔淑主編《步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用技術(shù)》 機(jī)械工業(yè)出版社 李忠杰 寧守信編著《機(jī)電一體化技術(shù)基礎(chǔ)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)》 機(jī)械工業(yè)出版社 劉杰 趙春雨 主編《機(jī)電一體化技術(shù)手冊(cè)》 機(jī)械工業(yè)出版社 機(jī)電一體化技術(shù)手冊(cè)編委會(huì)編著《機(jī)電一體化應(yīng)用實(shí)例》 機(jī)械工業(yè)出版社 應(yīng)用實(shí)例編委會(huì)編著《使用微電機(jī)手冊(cè)》 遼寧科技出版社 國(guó)家機(jī)械工業(yè)局 西安微電機(jī)研究所編著《單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)》 機(jī)械工業(yè)出版社 吳國(guó)經(jīng)主編《微機(jī)原理與接口技術(shù)》 清華大學(xué)出版社 《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 高等教育出版社 黃華梁、澎文生主編學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)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(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)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(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者（本人簽名）： 年 月 日學(xué)位論文出版授權(quán)書(shū)本人及導(dǎo)師完全同意《中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)出版章程》、《中國(guó)優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)出版章程》(以下簡(jiǎn)稱“章程”)，愿意將本人的學(xué)位論文提交“中國(guó)學(xué)術(shù)期刊（光盤版）電子雜志社”在《中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》、《中國(guó)優(yōu)秀碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)》中全文發(fā)表和以電子、網(wǎng)絡(luò)形式公開(kāi)出版，并同意編入CNKI《中國(guó)知識(shí)資源總庫(kù)》，在《中國(guó)博碩士學(xué)位論文評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)》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(guān)權(quán)益。論文密級(jí)：□公開(kāi) □保密（___年__月至__年__月）(保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)遵守此協(xié)議)作者簽名：_______ 導(dǎo)師簽名：______________年_____月_____日 _______年_____月_____日獨(dú) 創(chuàng) 聲 明本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)，是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議。盡我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本設(shè)計(jì)（論文）不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 作者簽名: 二〇一〇年九月二十日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）使用授權(quán)聲明本人完全了解濱州學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定。本人愿意按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版，同意學(xué)校保存學(xué)位論文的印刷本和電子版，或采用影印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存設(shè)計(jì)（論文）；同意學(xué)校在不以營(yíng)利為目的的前提下，建立目錄檢索與閱覽服務(wù)系統(tǒng)，公布設(shè)計(jì)（論文）的部分或全部?jī)?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(shí)間飛逝，大學(xué)的學(xué)習(xí)生活很快就要過(guò)去，在這四年的學(xué)習(xí)生活中，收獲了很多，而這些成績(jī)的取得是和一直關(guān)心幫助我的人分不開(kāi)的。首先非常感謝學(xué)校開(kāi)設(shè)這個(gè)課題，為本人日后從事計(jì)算機(jī)方面的工作提供了經(jīng)驗(yàn)，奠定了基礎(chǔ)。本