经济型数控车床控制系统硬件电路设计.doc

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1、南京工程学院自动化学院本科毕业设计（论文）题目：经济型数控车床控制系统硬件电路设计专业：自动化（数控技术应用）班级：数控033学号：Z学生姓名：王慧蕴指导教师：华茂发副教授起迄日期：2007.3～2007.6设计地点：实验楼_GraduationDesign(Thesis)HardwareDesignofEconomicNCLatheByWANGHuiyunSupervisedbyAssociateProf.HUAMaofaDepartmentofAutomationEngineeringNanjingInstituteofTechnologyJune,2007摘要本文详细地介绍了

2、经济型数控车床控制系统硬件电路的设计过程。该控制系统主要可分为四部分设计：CPU存储器扩展电路设计、显示电路设计、手动键盘和编辑键盘电路设计以及I/O扩展电路设计。在CPU存储器扩展电路设计中，CPU选用MCS-51系列的8031单片机，外扩32K的程序存储器和8K的数据存储器，分别用于存放系统管理程序、数控加工程序以及运算数据；在显示电路设计中，选用MCS-51系列的89C2051单片机作为从CPU，控制三排LED显示器，用于X轴、Z轴动态坐标以及相关数字的动态显示；在手动键盘和编辑键盘设计中选用8155芯片的PA口和PC口作为行、列母线，扩展矩阵式编辑键盘，用于程序和数据的输入

3、或编辑，同时选用8031单片机的P1口扩展手动键盘，用于系统启动、停止以及运动部件在X、Z轴方向的手动控制；在I/O口扩展电路设计中选用8255芯片扩展输入输出口，用于接收和传送开关量及相关信息。总体来说，该设计电路简单、开发成本低、可靠性高，在此基础上，进一步完善硬件，并开发控制软件，对经济型数控车床，尤其是功能要求不高的经济型车床，具有一定的应用价值。关键词：数控车床；控制系统；电路设计ABSTRACTThispaperintroducedthehardwaredesignoftheeconomynumericalcontrollatheindetail,whichmainly

4、includesfourparts:RAM/ROM,displaymodule,keyboardandsystemI/O.Inthedesign,aMCS-51seriesmicroprocessor,8031,ischosenasthesystemCPU,a32KROMisusedtostorethesystemsoftwareandan8KRAM,tostoreNCcodeandoperationdatarespectively.AnotherMCU,89C2051isusedtorealizethecontrolofthethreerowsLEDmonitorshowingc

5、oordinatesofaxisXandZaxisandotherstateofthesystem.CharnelAandCof8155areusedforeditorkeyboard,whichmaketheinputtingoreditingoftheNCcodeanddatapossible.CharnelP1of8031isusedfortheoperationkeyboardsuchassystempoweron/offandmovementofaxisXorZ.aprogrammableparallelI/Ochip,8255,isusedtoachievesystem

6、I/Oandthetransmissionofotherinformation.Insummarize,thesystemdevelopedischaracterizedbyitssimplicity,lowdevelopmentcostandhighreliability.ItcanfinditsactualvalueinthedevelopmentofeconomicNClathe,especiallyforthosewhosefunctionisnotdesiredsomuch.Keywords：NumericalControlLathe;ControlSystem;Circ

7、uitDesign目录第一章绪论11.1引言11.2选题背景与意义21.3研究现状31.4本文的结构4第二章经济型数控车床控制系统硬件电路设计方案的拟定52.1控制对象及要求52.2总体控制方案的拟定52.2.1主CPU的选用52.2.2外扩存储器的确定62.2.3显示电路的确定62.2.4扩展键盘及I/O口电路的确定72.2.5总体方案的结构框图7第三章经济型数控车床控制系统硬件电路设计83.1CPU时钟及复位电路设计83.1.1时钟电路设计83.1.2复位电路设计