普通车床进给系统数控化改造设计

则设置初值为04H，依次类推。接着对列线进行扫描以判断是哪一列闭合。方法上使PA0对应的列线输出低电平，其余均为高电平，判断一下是否第一列有键闭合，如有则列计数为00H，与初值相加则为键值，也即是键盘的键号，如无则把低电平移到第二列上再判断，直到四列线全判断完毕，找出列线为止。然后计算键值，最后可根据键号跳转到相应的键功能程序的入口。

4.4.4 步进电机驱动电路设计

(1）脉冲分配器

步进电机的控制方式由脉冲分配器实现，其作用是将数控装置送来的一系列指令脉冲按一定的分配方式和顺序输送给步进电机的各相绕组，实现电机正反转。数控系统中通常使用集成脉冲分配器和软件脉冲分配器。本设计采用集成脉冲分配器YB013。 （2）光电隔离电路

在步进电机驱动电路中，脉冲分配器输出的信号经放大后控制步进电机的励磁绕组。如果将输出信号直接与功率放大器相连，将会引起电气干扰。因此在接口电路与功率放大器间加上隔离电路实现电气隔离，通常使用光电耦合器。

（3）功率放大器

脉冲分配器的输出功率很小，远不能满足步进电机的需要，，必须将其输出信号放大产生足够大的功率，才能驱动步进电机正常运转。因此必须选用功率放大器，需根据步进电机容量选择功率放大器。本设计选用功率放大器。

4.4.5 其它辅助电路设计

（１）８０３１的时钟电路

单片机的时钟可以由两种方式产生：内部方式和外部方式。

内部方式利用芯片的内部振荡电路，在XTAL1，XTAL2引脚上外接定时元件，如下图所示。晶体可以在１.２～１２之间任意选择，耦合电容在５～３０pF之间，对时钟有微调作用。采用外部时钟方式时，可将XTAL1直接接地，XTAL2接外部时钟源。 （２）复位电路

单片机的复位都是靠外部电路实现。在时钟工作后，只要在ＲＥＳＥＴ引

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脚上出现１０ms以上的高电平，单片机就实现状态复位，之后ＣＰＵ便从００００Ｈ单元开始执行程序。在实际运用中，若系统中有芯片需要其复位电平与８０３１复位要求一致时，可以直接相连。

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五、系统控制软件的设计

5.1 系统控制软件的主要内容

数控系统是按照事先编好的控制程序来实现各种控制功能。按照功能可将数控系统的控制软件分为以下几个部分：

1、系统管理程序：它是控制系统软件中实现系统协调工作的主体软件。其功能主要是接受操作者的命令，执行命令，从命令处理程序到管理程序接收命令的环节，使系统处于新的等待操作状态。

2、零件加工源程序的输入处理程序。该程序完成从外部I/O设备输入零件加工源程序的任务。

3、插补程序。根据零件加工源程序进行插补，分配进给脉冲。

4、伺服控制程序。根据插补运算的结果或操作者的命令控制伺服电机的速度，转角以及方向。

诊断程序。包括移动不见移动超界处理，紧急停机处理，系统故障诊断，查错等功能。

5、机床的自动加工及手动加工控制程序。 6、键盘操作和显示处理程序。包括监视键盘操作，显示加工程序、机床工作状态、操作命令等信息。

5.2 软件设计

5.2.1 系统控制功能分析

数控X-Y工作台的控制功能包括： （1）、系统初始化。如对I/O接口8155，8255A进行必要的初始化工作，预置接口工作方式控制字。 （2）、工作台复位。开机后工作台应该自动复位，亦可手动复位。 （3）、输入和显示加工程序。 （4）、监视按键，键盘及开关。如监视紧急停机键及行程开关，键盘扫描等功能。

（5）、工作台超程显示与处理。工作台位移超过规定值时应该立即停止工作台的运动，并显示相应的指示字符。

（6）、工作台的自动控制。

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（7）、工作台的手动控制。 （8）、工作台的联动控制。

5.2.2 系统管理程序控制

管理称许是系统的主程序，开机后即进入管理程序。其主要功能是接受和执行操作者的命令。在设计管理程序时，应确定接收命令的形式，系统的各种操作功能等。数控X-Y工作台的基本操作功能有：输入加工程序，自动加工，刀位控制，工作台位置控制，手动操作，紧急停机等。

5.2.3交流伺服电机控制子程序设计

（1）直线插补

查任务书，我的直线插补为，二象限； 由计算：

当 Fi?0时，

X走一步，Fi?Fi?z Z走一步，Fi?Fi?Xe

流程图如下：

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