【正文】 O接口電路：由于8031只有P1口和P2口部分能提供用戶作為I/O 口使用，不能滿足輸入輸出口的需要，因而系統(tǒng)必須擴(kuò)展輸入輸出接口電路。從圖可知，系統(tǒng)擴(kuò)展了一片8155和一片8255可編程I/O接口芯片?？删幊蘄/O芯片的片選CE接口74LS138I/O借口芯片外設(shè)的連接是這樣安排的；8155芯片PA0~PA7作為顯示器的段選信號(hào)是輸出PB0~PB1是顯示器的位選信號(hào)是輸出PL0~PL4根線是鍵盤的掃描輸入，8155芯片的IO/M引腳接8031芯片的P2。因?yàn)槭褂?155的I/。 8255芯片PA0~PA6接x向、向和z向步進(jìn)電機(jī)硬件環(huán)行分配器，為輸出，PB0~PB7為三個(gè)方向的點(diǎn)動(dòng)及回零輸入，PC0~PC5為面板上的選擇開關(guān)，設(shè)有編輯，單步運(yùn)行，單段運(yùn)行、自動(dòng)、手動(dòng)Ⅰ、手動(dòng)Ⅱ等形式。其他輔助電路設(shè)有越界報(bào)警和急停處理電路。177。X、177。Y、177。，中斷源INT0，同時(shí)又接到8031的P1口，采用硬件申請(qǐng)中斷和元件查詢的方法，這樣無論哪個(gè)方向越界都會(huì)引起中斷，在中斷服務(wù)程序中，通過軟件產(chǎn)尋的辦法，便可確定哪個(gè)方向越界。還有相應(yīng)的紅燈亮報(bào)警。另外，還有上點(diǎn)和按鈕相結(jié)合的復(fù)位電路、光電隔離電路和功率放大電路等。第4章 系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的輸入信號(hào)常含有種種噪聲和干擾，它們來自被測(cè)信號(hào)源、傳感器、外界干擾源等。所以抗干擾最為微機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)重要課題。是檢驗(yàn)系統(tǒng)可靠性的重要指標(biāo)。在設(shè)計(jì)系統(tǒng)的過程中，應(yīng)采取各種對(duì)應(yīng)的措施以提高系統(tǒng)的抗干擾能力，保證其正常工作。4．1微機(jī)系統(tǒng)主要干擾形式（1）空間干擾空間干擾源象宇宙射線、太陽風(fēng)暴所引發(fā)的電離層風(fēng)暴及各種電氣設(shè)備所產(chǎn)生的電磁波所形成的輻射，對(duì)微型機(jī)系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成影響和危害（2）過程通道干擾過程通道是指主機(jī)與前后向接口，或者主機(jī)與主機(jī)之間進(jìn)行信息傳輸?shù)耐ǖ?。在過程通道很大一部分是長運(yùn)輸線造成的，不過由于系統(tǒng)主振頻率一代比一代高，系統(tǒng)過程通道的長線傳輸越來越不可避免。按照經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，當(dāng)計(jì)算機(jī)主振頻率為1MHz；或者主振頻率為4MHz、即作為長線傳輸處理。微型機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，傳輸線上的信息多為脈沖數(shù)字信號(hào)，它在傳輸線上傳輸時(shí)會(huì)出現(xiàn)類似延時(shí)、畸變、衰減以及通道干擾等，（3）供電系統(tǒng)的干擾在微型機(jī)系統(tǒng)中最重要、危害最嚴(yán)重的干擾來自于供電電源。如果把電源電壓變化持續(xù)時(shí)間定為Δt，那么，根據(jù)Δt的大小可以把電源干擾分為：①過壓\欠壓\停電 (Δt1s)；②浪涌\下陷\降出 (1sΔt10ms)；過壓、欠壓、停電的危害是十分明顯的，使用各種穩(wěn)壓器或者電源調(diào)節(jié)器對(duì)應(yīng)過壓，欠壓；而對(duì)應(yīng)暫短時(shí)間的停電則配置不間斷電源（UPS）。浪涌與下陷的意思是電壓快速變化，幅度過大會(huì)毀壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 可靠性抗干擾措施抑制干擾的措施很多，主要包括硬件處理和軟件處理兩種方法（1）屏蔽：把導(dǎo)電或?qū)Т诺牟牧现瞥珊袪罨驓?，作為屏蔽體放入干擾源或者干擾對(duì)象，把他們包圍起來用以割斷或削弱干擾場(chǎng)的空間耦合通道，這樣就可以阻止電磁能量向外面發(fā)散。而按干擾場(chǎng)的不一樣的性質(zhì)，可分為電場(chǎng)屏蔽、磁場(chǎng)屏蔽和電磁場(chǎng)屏蔽三種。 （2）隔離：指把干擾源與接收系統(tǒng)隔離開來，使有用信號(hào)正常傳輸，而干擾耦合通道被切斷，達(dá)到抑制干擾的目的。常見的隔離方法有光電隔離、變壓器隔離和繼電器隔離等方法（3）濾波：抑制干擾傳導(dǎo)的一種重要方法。由于干擾源發(fā)出的電磁干擾的頻譜往往比要接收的信號(hào)的頻譜寬得多，因此，當(dāng)接受器接收有用信號(hào)時(shí)，也會(huì)接收到那些不希望有的干擾。這時(shí)，可以采用濾波的方法，只讓所需要的頻率成分通過，而將干擾頻率成分加以抑制。（4）將電路、設(shè)備機(jī)殼等與作為零電位的一個(gè)公共參考點(diǎn)（大地）實(shí)現(xiàn)低阻抗的連接，稱之謂接地4．2．2軟件抗干擾措施硬件系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)是單片機(jī)系統(tǒng)可靠性的根本，而軟件系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)起到抑制外來干擾的作用。（1）數(shù)字濾波當(dāng)干擾進(jìn)入電子系統(tǒng)的前向通道時(shí)，疊加在信號(hào)上的干擾時(shí)數(shù)據(jù)采集的誤差加大，特別是傳感器接口是小電壓信號(hào)輸入時(shí)，干擾現(xiàn)象尤為嚴(yán)重，除了硬件電路進(jìn)行濾波外，數(shù)字濾波也能獲得較好的抑制效果。主要有：程序判斷濾波，中值濾波，算術(shù)平均濾波，比較取舍濾波，加權(quán)平均濾波，復(fù)合濾波等。（2）開機(jī)自檢開機(jī)后首先對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)的硬件及軟件狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)不正常，就進(jìn)行相應(yīng)的處理。開機(jī)自檢程序通常包括對(duì)RAM、ROM、I/O口狀態(tài)等的檢測(cè)。（3）輸入多次采樣對(duì)于條件控制系統(tǒng)，將對(duì)控制條件的一次采樣、處理、控制輸出改為重復(fù)采樣、加權(quán)平均，處理、控制輸出。為解決干擾對(duì)單片機(jī)的輸入，會(huì)造成輸入信號(hào)瞬間采樣的誤差或誤讀。（4）軟件陷阱軟件陷阱的意思就是用一條引導(dǎo)指令，強(qiáng)制將亂飛的程序指向一個(gè)指定的地址， 其位置放置了一段專門用于處理程序出錯(cuò)的程序，將程序納入正軌。如果我們把這段程序的入口標(biāo)號(hào)稱為ERR的話，軟件陷阱即為一條LJMP ERR指令。為加強(qiáng)其捕捉效果，一般還在它前面加2條NOP指令。（5）軟件看門狗技術(shù)看門狗（Watch dog）是一種軟件監(jiān)視系統(tǒng), 當(dāng)失控的程序進(jìn)入“死循環(huán)”，看門狗（Watch dog）技術(shù)可以使程序迅速脫離死循環(huán)，它是通過不斷檢測(cè)程序循環(huán)運(yùn)行時(shí)間，一旦發(fā)現(xiàn)程序循環(huán)時(shí)間大于最大循環(huán)運(yùn)行時(shí)間，那么自動(dòng)確定系統(tǒng)陷入“死循環(huán)”，看門狗程序執(zhí)行（6）程序“跑飛”處理程序“跑飛”處理就是在程序由軟件陷阱檢測(cè)到“跑飛”后，轉(zhuǎn)入“跑飛”處理程序。“跑飛”處理程序判斷“跑飛”影響的程度，根據(jù)影響程度的不同，決定是報(bào)警復(fù)位還是自動(dòng)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)。如自動(dòng)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，則需根據(jù)程序運(yùn)行狀態(tài)標(biāo)記進(jìn)行。具體如何進(jìn)行程序“跑飛”處理，要根據(jù)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。結(jié) 論作為自動(dòng)加工的很重要組成部分，將普通舊機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造 既符合我國國情，又不失為一種節(jié)約經(jīng)濟(jì)的體現(xiàn)?，F(xiàn)今我國有很大一部分普通機(jī)床，這些普通機(jī)床大部分集中在地方中小型企業(yè),數(shù)控改造普通機(jī)床的前景十分巨大。單片機(jī)作為中央微處理器將普通C616車床進(jìn)行數(shù)控化改造后，大大提高原有機(jī)床的自動(dòng)化程度和生產(chǎn)率,其成本卻僅為全功能數(shù)控機(jī)床的1/3~1/4。改造C616車床充分考慮到其實(shí)用性，操作方便，技術(shù)參數(shù)設(shè)置合理，極大地提高了加工效率。另外，該技術(shù)也可以用于其它車床，只需要根據(jù)相應(yīng)機(jī)床的切削功率的大小，改變相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，就可以用于其它不同型號(hào)的普通車床，所以具有很好的推廣前景。C616車床改造后，可以實(shí)現(xiàn)下列功能：(1)改造后車床備有工作方式選擇開關(guān)選擇以下工作狀態(tài)：程序編輯方式、空運(yùn)行方式、自動(dòng)運(yùn)行方式、手動(dòng)方式和回零方式。(2) 改造后車床可以編輯簡(jiǎn)單的數(shù)控加工程序，也可以將數(shù)控加工程序在普通計(jì)算機(jī)上編輯，通過通訊接口輸入到實(shí)驗(yàn)臺(tái)。(3)改造后車床可以模擬直線和圓弧的數(shù)控車削過程，并且可以顯示系統(tǒng)狀態(tài)、刀具位置以及故障報(bào)警。參考文獻(xiàn)：[1] [M].北京:人民郵電出版社,2005.[2] [M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.[3] [M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2008.[4] 范超毅,[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社,（1）[5] [M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2007.[6] [M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1998.[7] 張建剛，胡大澤. 數(shù)控技術(shù)[M].武漢:[8] 華茂發(fā). 數(shù)控機(jī)床加工工藝[M]. 北京: [9] 李峻勤,費(fèi)仁元. 數(shù)控機(jī)床及其使用與維修[M]. 北京:[10] 朱志宏. 金屬切削機(jī)床[M]. 南京:[11] 萬勝前. 單片機(jī)在機(jī)床數(shù)控化改造中的應(yīng)用. 鄂州大學(xué)學(xué)報(bào)，（4）：4547[12] 周喜忠. 數(shù)控機(jī)床的編程與操作[M]. 沈陽:[13] 吳祖育, 秦鵬飛. 數(shù)控機(jī)床[M]. 上海:[14] [M] .北京:[15] 畢承恩. 現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床(上、下)[M]. 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C616普通車床的數(shù)控化改造[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2000,4 (6)：1415附 錄軟件編程一 、如圖51所示編寫零件加工程序。圖51（1） 絕對(duì)編程N(yùn)01 G00 F2500 ； 快速定位N02 G92 X48 Z60 ； 建立工件坐標(biāo)系N03 G00 X18 ；A B 直徑變成2X=18N04 G01 Z35 F300 ；B C N05 G01 X120 Z15 ；C DN06 G26 M02 ；D A, 返回參考點(diǎn)，程序結(jié)束（2）增量編程N(yùn)01 G00 F2500 N02 G92 X48 Z560N03 G00 U30 ；A BN04 G01 W25 F300 ；B CN05 G01 U2 W20 F150 ；C DN06 G26 M02 ；D A返回參考點(diǎn)，程序結(jié)束二、如圖52所示編寫零件加工程序。圖52加工路線 A B C D E F計(jì)算每次的坐標(biāo)值A(chǔ)(80,15) D(25,28)B(20, 2) E(25,36)C(20,10) F(32,36)(1)絕對(duì)值編程N(yùn)10 G90 ；絕對(duì)值方式N20 G92 X80 Z15 ；刀具起點(diǎn)AN30 M03 S800 T1 ；主軸正轉(zhuǎn)800r/minN40 G00 X20 Z2 F1000 ；A BN50 G01 Z10 F200 ；B C在外圓N60 G01 X25 Z28 F50 ；在錐面C DN070 G01 Z36 F100 ；在外圓D FN80 G01 X32 ；在平面E FN90 G00 X80 Z15 ；刀具快速返回?fù)Q刀點(diǎn)N100 M05 ；主軸停止N110 M02 ；程序結(jié)束(2)增量編程N(yùn)10 G91 ；增量方式N20 G92 X80 Z15 ；刀具起點(diǎn)AN30 M03 S800 T1 ；主軸正轉(zhuǎn)800r/minN40 G00 X20 ；A BN50 G91N60 G01 W12 F50 ；B CN70 G01 U5 W18 F50 ；C DN80 G01 W8 F60 ；D EN90 G01 U7 ； E FN100 G91 U48 W51 F200 ； F AN110 G00 X80 Z15 ；返回參考點(diǎn)N120 M05 ；主軸停止N130 M02 ；程序結(jié)束三、如圖53所示刀尖從圓弧起點(diǎn)A移動(dòng)至終點(diǎn)B，寫出圓弧插補(bǔ)的程序段。圖53圓心坐標(biāo)I、K(1) 絕對(duì)值形式G03 X50 Z25 I50 K15 F100(2) 增量值形式G03 X20 Z10 I20 K0 F100致 謝本次畢業(yè)論文，在指導(dǎo)教師的精心指導(dǎo)下，掌握了設(shè)備數(shù)控化改造的主要技術(shù)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對(duì)數(shù)控設(shè)備、數(shù)控技術(shù)有了更進(jìn)一步的了解和掌握，了解了數(shù)控設(shè)備、數(shù)控技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，指明了以后的發(fā)展方向，必將為以后的學(xué)習(xí)和工作起到了很大的作用。