摘要:關(guān)鍵詞:類別:自動(dòng)化測(cè)試 工業(yè)控制——數(shù)控加工技術(shù)
AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器(FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低電壓,高性能CMOS8位微處理器,俗稱單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造,與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。
本文就介紹了應(yīng)用AT89C51單片機(jī)測(cè)量數(shù)控車床切削力的新方法,重點(diǎn)闡述了單片機(jī)實(shí)現(xiàn)連續(xù)自動(dòng)采樣、A/D轉(zhuǎn)換、標(biāo)度變換及數(shù)據(jù)處理的方法。
1 問(wèn)題的提出
在數(shù)控車床的加工中,切削力的測(cè)量甚為重要。通過(guò)對(duì)切削力的測(cè)量可以分析與研究數(shù)控車床各零部件、機(jī)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的受力情況和工作狀態(tài),驗(yàn)證設(shè)計(jì)和計(jì)算結(jié)果的正確性,確定整機(jī)工作過(guò)程中的負(fù)載譜和某些物理現(xiàn)象的機(jī)理。因此,他對(duì)發(fā)展設(shè)計(jì)理論、保證數(shù)控機(jī)床安全可靠地運(yùn)行以及實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床自動(dòng)加工、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制和切削力過(guò)載報(bào)警等都具有十分重要的作用和適用價(jià)值。
2 系統(tǒng)硬件接口電路的設(shè)計(jì)
系統(tǒng)硬件原理框圖如圖1所示。系統(tǒng)以AT89C51單片機(jī)為控制核心,外圍電路針對(duì)單片機(jī)的功能特點(diǎn)而設(shè)計(jì),充分利用了AT89C51單片機(jī)片內(nèi)資源豐富的特點(diǎn),簡(jiǎn)化了外圍電路,提高了可靠性。下面對(duì)系統(tǒng)中主要功能模塊與硬件可靠性技術(shù)逐一分析。
部分參考程序如下:
主程序:ORG 0A00H
MOV R1,#30H;輸入數(shù)據(jù)區(qū)起始地址
MOV R4,#03H;模擬量總路數(shù)送R4
MOV R2,#00H;IN0地址送R2
SETB EA
SETB EX0
SETB IT0
MOV R0,#0F0H
MOV A,R2
MOVX @R0,A
SJMP $ ;等待中斷
中斷服務(wù)程序:
ORG 0003H
AJMP CINT1
ORG 0100H
CINT1: MOV R0,#0F0H
MOVX A,@R0
MOV @R1,A
INC R1
INC R2
MOV A,R2
MOVX @R0,A
DJNZ R4, LOOP;若未采集完3路,則轉(zhuǎn)LOOP
CLR EX0; 若采集完3路,則關(guān)INT0中斷
LOOP: RETI
END
3.2 標(biāo)度變換子程序框圖
由實(shí)驗(yàn)結(jié)果得知,本系統(tǒng)由A/D轉(zhuǎn)換成的數(shù)字量與數(shù)控車床切削力的值呈線性關(guān)系。因此,標(biāo)度變換的數(shù)學(xué)公式為:
Ax=A0+(Am-A0)(Nx-No)/(Nm-No)
A0 ── 一次測(cè)量?jī)x表的下限
Am ── 一次測(cè)量?jī)x表的上限
Ax ── 實(shí)際測(cè)量值
N0 ── 儀表下限所對(duì)應(yīng)的數(shù)字量
Nm ── 儀表上限所對(duì)應(yīng)的數(shù)字量
Nx ── 測(cè)量值所對(duì)應(yīng)的數(shù)字量
為了使程序簡(jiǎn)單,一般把被測(cè)參數(shù)的起點(diǎn)A0(輸入信號(hào)為0)所對(duì)應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換值為0,即N0=0,這樣公式變?yōu)椋?/p>
Ax= Nx/Nm(Am-A0)+A0
結(jié)束語(yǔ)
應(yīng)用單片機(jī)測(cè)量數(shù)控車床切削力,實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過(guò)程中連續(xù)自動(dòng)采樣、實(shí)時(shí)顯示、過(guò)載報(bào)警,以便操作人員進(jìn)行監(jiān)控和管理生產(chǎn),有效地防止了因切削用量過(guò)大而損壞數(shù)控車床的現(xiàn)象發(fā)生。
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