单片机数控控制系统控制装置设计

目 录

摘要·I

AbstractII

绪论·1

1.1数控机床的产生·1

1.2计算机数控的发展·1

 总体方案的设计3

2.1 技术要求及功能3

   2.1.1 对数控机床的总体要求3

   2.1.2 数控机床的功能要求及步进机的选择3

   2.1.3数控机床操作的自动控制及实现·3

2.2 总体方案4

 硬件设计·7

    3.1 单片机的选择7

3.2 数据存储器和程序存储器的扩展10

    3.3 输入输出I/O的设计·10

3.4 单片机与计算机（PC）机通讯的设计·12

3.5 步进电机功率电路13

3.6 电源电路14

3.7 掉电保持系统状态电路15

3.8 各功能模块的组合15

3.9 设计的细节问题16

 软件设计20

4.1 监控与操作程序20

  4.1.1 系统初始化·21

  4.1.2 命令处理循环·22

  4.1.3 数据输入处理·23

  4.1.4 指令分析与执行·25

  4.1.5 管理程序·25

4.2 步进电机输出控制程序26

4.3 闭环调节程序26

4.4 系统诊断程序27

4.5 步进电机控制软件28

 调试·30

5.1 显示部分的调试30

5.2 译码程序的调试30

5.3 步进电动机的调试31

5.4 操作说明32

  5.4.1 工作方式换挡开关·32

  5.4.2编辑键盘32

  5.4.3手动控制键33

  5.4.4其它键及按钮33

  5.4.5 指示灯·34

  5.4.6 显示器·34

  5.4.7 电源开关·35

结束语·36

参考文献·37

致谢·38

附录A    系统原理图

附录B    程序清单·39

单片机数控系统控制装置设计

摘要：数控机床作为精密、高效的加工设备在机械制造和加工业中的应用越来越普遍，特别是单片机数控系统控制装置的机床，由于它的经济性和易操作性，具有很大的发展潜力和市场。

这次设计以MCS-51单片机对数控机床的控制装置进行设计。在系统中，选用8031单片机作为数控系统控制装置的核心，并对其进行外部存储扩展，输入输出接口芯片主要采用了可编程I/O接口芯片8255来完成有关手动操作、开关命令、状态检测等动作。在显示方面，利用8279对其扩展，实现人机界面。

软件设计方面，主要采用模块化设计，利用MCS－51汇编语言，对各个模块分别进行编程来实现数控设计。

本次设计是基于MCS-51单片机对数控系统控制装置进行设计，其自动化程度比较高，且经济性能又好。

关键词：单片机；  数控系统；  I/O接口；  控制装置；  人机界面