【導讀】隨著社會生產和科學技術的迅速發(fā)展，機械產品日趨精密復雜，且需頻繁改型，普通機床已不能適應這些要求，數控機床應運而生。數控機床作為機電一體化的典型。這種新型機床具有適應性強、加工精度高、加工質量穩(wěn)定和生產效率高等優(yōu)點。用數控技術實施加工控制的機床，或者說裝備了數?？叵到y(tǒng)的機床稱為數控機床。及進給裝置等部分。通過數控系統(tǒng)的譯碼，從而使機床準確地動作和加工出優(yōu)質的零件。機槳葉輪廓用檢查樣板的加工機床任務時，提出了研制數控機床的初始設想。年，帕森斯公司與麻省理工學院伺服機構實驗室合作，開始從事數控機床的研制工作。第一代數控：1952-1959年采用電子管元件構成的專用數控裝置。隨著集成電路規(guī)模的日益擴大，光纜通信技術應用于數控裝置中，使其體。化生產系統(tǒng)均是以數控機床為基礎，它們代表著數控機床今后的發(fā)展趨勢。機床數控系統(tǒng)總體方案的擬定應包括以下內容：

　　

【正文】 了防止出現重鍵現象，掃描輸出線高位 SL3 不參加鍵掃描譯碼。 CPU 對 8279的監(jiān)視采用了查詢方式，故 8279 的中斷請求信號 IRQ 懸空未用。 8279 的引腳功能： 采用單177。 5V電源供電， 40腳封裝。 DB0～ DB7:雙向數據總線，用來傳送 8279 與 CPU 之間的數據和命令。 CLK:時鐘輸入線，用以產生內部定時的時鐘脈沖。 24 RESET:復位輸入線， 8279 復位后被置為字符顯示左端輸入，二鍵閉鎖的觸點回彈型式，程序時鐘前置分頻器被置為 31,RESET 信號為高電平有效。 S:片選輸入線，低電平有效，單片機在 CS 端為低時可以對 8279 讀 /寫操作。 A0:緩沖器低位地址， 當 A0 為高電平時，表示數據總線上為命令或狀態(tài)，當為低電平時，表示數據總線上為數據。 RD:讀信號輸入線，低電平有效，將緩沖器讀出，數據送往外部總線。 WR:寫信號輸入線，低電平有效，將緩沖器讀出，將數據從外部數據總線寫入 8279的緩沖器。 常用的顯示器由 8個發(fā)光二極管和 1個米字管組成，其中 7個發(fā)光二極管控制 7個筆畫的亮或暗。本設計中運用靜態(tài)顯示，作為 MCS51 串行口方式 0 輸出的應用，我們可以在串行口上擴展多片串行輸入并行輸入并行輸出的位移寄存器 7404 作為靜態(tài)顯示接口。 軟件系 統(tǒng)一般由兩個部分組成，即管理軟件和控制軟件。管理軟件一般又稱為監(jiān)控軟件，其作用是進行監(jiān)測系統(tǒng)狀態(tài)并提供基本操作管理，控制軟件的作用是根據用戶編制的加工程序，控制機床運行，軟件是硬件的補充，確定硬件電路后，根據系統(tǒng)功能要求設計軟件。 8051 單片機作為中央處理單元構成的數控系統(tǒng)，其軟件設計主要包括：中央處理單元，步進電機的狀態(tài)，有關寄存器等初始化程序，鍵盤處理，顯示，報警，急停等功能程序。 系統(tǒng)啟動后，開始初始化操作，初始化包括單片機定時器 /計數器初始化， 8255 I/O口初始化，鍵盤數據區(qū)初始化，顯示緩沖區(qū) 初始化，各種軟件標志初始化等操作，然后根據輸入信息，判別運行的方式，執(zhí)行手動或自動功能。 8279 的 OUTA0OUTA3 和 OUT0OUT3 作為顯示器位選信號，顯示器的段選信號則由 8279 的 SL0SL2 發(fā)出。 8279 的 RL0RL3 是鍵盤掃描輸入。 8255 的 PC0PC5 接控制面板上的按鈕開關，設有啟動，暫停，單段運行，連續(xù)運行，急停等操作功能。 25 系統(tǒng)控制軟件流程圖 復位 將顯示 RAM 清零 設置鍵盤顯示器工作方式，左邊輸入雙鍵互鎖外部譯碼掃描 設置時鐘 20 分頻 顯示字符 P 表示正常工作 將 IBDFF 置空 調用讀鍵盤子程序 （ 50H） =1 調用步進電機子程序 （ 51H） =1 調用越程報警子程序 （ 52H） =1 數字鍵處理 調用步進電機子程序入口 50H=1 數字鍵處理 52H=1 調用越程報警子程序 51H=1 （ 橫 向） 30H=1？ （ 縱 向） 40H=1？ 橫向工作臺工作 縱向工作臺工作 返回 26 系統(tǒng)初始化程序 系統(tǒng)上電或復位后，系統(tǒng)軟件進行初始化處理。當開機后系統(tǒng)受到 干擾后，系統(tǒng)的各個部分可能處于隨機狀態(tài)，必須用初始化程序對有關接口設置工作狀態(tài)，對有關寄存器、存儲器單元設置常數或清零，然后系統(tǒng)才能工作。 地址分配 8255 芯片： 8000H~9FFFH； 8279 芯片： A000H~BFFFH 8255 芯片初始化 PA輸入， PB口輸入， PC 口高低位均輸出。 方式控制字： 10011000 98H PA口地址： 8FFCH 、 PB 口地址： 8FFDH 、 PC 口地址： 8FFEH 控制字寄存器地址： 8FFFH 8279 初始化 命令狀態(tài)口地址： 1010111111111111~AFFFH 數據口令地址： 1010111111111110~AFFEHA 操作指令字： 00001000~08H （ 16 個字符現實左入口編碼，掃描鍵盤，雙鍵互鎖） 時鐘編程命令字： 00110100~34H 讀 FIFO RAM 命令字： 0100000~40H 寫顯示緩沖器 RAM： 10010000~90H 清除命令字： 11010001~101H 寄存器相關 地址寄存器 R R0，工作寄存器 R0~R7。 步進電機控制設計 步進電機程序設計的主要任務是： 判斷旋轉方向和按順序傳送控制脈沖，判斷所要求的控制步數是否傳 送完畢； 程序清單如下： MASTER: MOV DPTR, AFFFH 。設置指針 AFFFH為 8279命令狀態(tài)口 地址 MOV A, 011H 。送入清零命令字 MOVX DPTR, A 。熄滅顯示器 LP: MOVX A, DPTR 。讀狀態(tài)字 JB ACET， LP MOV A， 08H 。鍵盤顯示器工作命令（ 置 8279 左端輸 入外部譯碼器掃描，雙鍵互鎖） 27 MOVX DPTR A MOV A, 34H 。20 分頻 MOVX DPTR, A MOVX A, 73H 。73H 為字符 P的代碼 MOV DPTR, AFFEH 。AFFFH 為 8279 數據寄存器口地址 MOVX DPTR, A 。顯示字符 P MOV R5, 80H 。R5 作 IBOFF，設為空 ACALL RDKB 。調用讀鍵盤子程序 V ADD A , 0D1H 。A 中為 FIFO 的數據 JC ORDER, KEY 。若≥ 0 為命令 AJMP NUMBER, KEY 。否則轉數據鍵 MOV A, R5 。取 IBOFF 中的內容 JB , PDK10 。為空脫離循環(huán) MOV R5, 80H 。否則將 IBOFF 置空 CLK EX1 。關 INT1 中斷 RET 。返回 SETB EA 。中斷開放 SETB EX1 。允許 INT1 中斷 AJMP RDKB 。循環(huán)等待 ORG 0013H 。INT 中斷入口 PUSH PSW 。程序狀態(tài)寄存器入棧 PUSH DPH 。數據指針高位入棧 PUSH DPL 。數據指針低位入棧 PUSH A 。累加器 A入棧 MOV DPTR, AFFFH MOV A, 40H ?？刂谱炙屠奂悠? MOVX DPTR, A 。發(fā)讀 FIFO 命令 MOV DPTR, AFFFH MOVX A, DPTR MOV R5, A 。將字符送入數據寄存器 POP A 。A 出棧 POP DPL POP DPH POP PSW RET1 。返回 28 總結 四年的大學學習，讓我們對機械電子工程方面的知識有了一個系統(tǒng)而 又全新的的認識。畢業(yè)設計是我們學習中最后一個重要的實踐性環(huán)節(jié)，是一個綜合性較強的設計任務，它為我們以后從事技術工作打下了一個良好的基礎，對我們掌握所學知識情況進行 了全面而又直觀的檢測。 為了能夠較好的 完成這次畢業(yè)設計，我投入了萬分的精力做了充分的準備工作。首先，我先針對畢業(yè)課題來考慮，在指導老師的指點和幫助下，對所需的資料進行搜集和整理，根據設計的要求，再對資料做一個簡單的歸類。其次，依據指導老師給出的設計任務要求，先制定設計的總體方案，按照指導老師要求的設計進度，一步步的完成此次的設計任務。畢業(yè)設計雖已結束，但想想我在其中所學到的知識，所遇到的困難，仍記憶猶新。它讓我明白了無論是設計新產品，還是改造原先的老產品，都是一個復雜的技術過程，容不得半點含糊。設計人員應 先明白設計的目的，了解產品的價值和實用性，其次要對設計的產品進行構思，確定總體方案，查閱資料，最后編寫產品的設計說明書，進行繪圖。 這次的畢業(yè)設計培養(yǎng)了我獨立設計思考和分析解決問題的能力，拓寬了我的知識面，是一次很好的鍛煉機會！感謝指導老師對我此次畢業(yè)設計的指導 ! 29 參考文獻 1 顧熙棠，遲建山，等 .金屬切削機床 .上?？茖W技術出版社， 1993. 2 余永牧，李小青，陳林康，等 .單片機應用系統(tǒng)的功率接口技術 .航空航 天大學出版社， . 3 王文熙 .機床數控調節(jié)技術 .中國科學 技術出版社， . 4 王潤孝 .機床數控原理與系統(tǒng) .西北工業(yè)大學出版社， . 5 機床設計手則編委會 .機床設計手則 .機械工業(yè)出版社， . 6 徐贏 .機械設計手則 .機械工業(yè)出版社 .. 7 畢敏杰 .機床數控技術 .機械工業(yè)出版社 .1996. 8 李佳 .數控機床及應用 .清華大學出版社， 2021. 9 中國機械工業(yè)教育協會 . 數控技術 [M].北京：機械工業(yè)出版社， 2021. 10 朱曉春主編，數控技術 .(第一版 )，機械工業(yè)出版社， 1999. 11 黃 鶴汀主編，金屬切削機床設計 .機械工業(yè)出版社， 1991. 12 余英良著，機床數控改造設計與實例 .（第一版），機械工業(yè)出版社， 2021. 13 覃亞洲主編，金屬切削機床概論 .機械工業(yè)出版社， 1996. 14 吳天生主編，機械制圖 .高等教育出版社， 2021. 15 李宏勝主編，機床數控技術及應用 .高等教育出版社， 2021.