单片机在高精度磨床中的应用 软件设计
摘 要
本课题是以单片机为控制芯片，设计了磨床控制系统。磨床是利用磨具对工件表面进行磨削加工的机床。磨床控制系统分为手动方式和自动方式。在手动方式下，可以根据工艺要求设定磨削厚度，单独控制各个电机；在自动方式下，可以实现管道的自动磨削控制。在设置磨刀进给的总行程、磨刀在低速时的进刀次数和进刀量的数值大小时，采用智能按键，即一个按键作为数值大小的设定，另一个按键作为数值的移位设定键，这样就可以避免设置过多的数值键，从而简化了程序的设计。
该系统是以单片机C51语言为基本工具，在Keil μVision 4软件环境下编写和调试程序，利用Proteus软件进行磨床控制系统的仿真，模拟磨床的操作流程，可以完成手动方式和自动方式的操作，并且可以实现两种操作方式的切换。
关键词：单片机 磨床 智能按键 C51 Proteus
Abstract
The subject designs grinder control system based on a single chip microcomputer, which is used as the main control. Using abrasive tools, grinders grind the surface of the work piece. Grinder control system consists of manual mode and automatic mode. In manual mode, we can set the thickness of the work piece grinded according to the different technological requirements and control the motors separately. In automatic mode, it can achieve grinding the pipeline automatically. When setting feed motor displacement, sharpening motor feeding times and feeding volume at low speed, we design two smart-keys. One is used for controlling the setting values; another is for moving the next setting values. In this way, we can set up as few value keys as possible, which simplify the design of the program.
This system is based on MCU C51 language. Keil μVision 4 platform is used to program and debug. Proteus platform is used to simulate the operation of the grinder. The program can complete the manual and automatic operations and switch the two operations.
Key words: MCU Grinder Smart-key C51 Proteus
目 录
第1章 磨床的背景及发展 1
1.1 磨床的背景 1
1.2 磨床的发展 1
第2章 磨床系统的设计要求及方案 2
2.1 磨床系统设计要求 2
2.2 设计方案 2
第3章 系统设计 4
3.1 系统主要组成 4
3.2 单片机芯片 4
3.2.1 P0～P3输入/输出引脚 5
3.2.2 控制信号引脚 6
3.3 并行口扩展 6
3.3.1 8155内部结构及地址分配 6
3.3.2 8155的命令控制字 7
3.4 电机和变频器 8
3.5 霍尔元件 8
3.6 编码器 9
3.7 键盘 9
3.8 显示 10
第4章 电气接线及原理图 11
4.1 电气接线 11
4.2 系统原理图 11
第5章 软件设计及调试 12
5.1 软件设计 12
5.1.1 主程序模块 12
5.1.2 LED显示模块 13
5.1.3 按键查询模块 14
5.1.4 键值判断模块 15
5.1.5 按键设定模块 16
5.1.6 磨刀进给小车自动停止模块 18
5.1.7 手动程序模块 19
5.1.8 自动程序模块 20
5.1.9 外部中断模块 21
5.2 软件调试 22
第6章 系统仿真 23
6.1 仿真软件Proteus 23
6.2 程序的调试与仿真 23
第7章 结论与展望 24
参考文献 25
致谢 26
附录 27
附录B 电气接线图 38
附录C 系统原理图 39
附录D 程序 40
参考文献
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