专利名称：数控机床串口通信手摇编码器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于数控机床技术领域中一种数控机床的手摇编码器。
背景技术：
随着机加工业的日益发展和科学技术的突飞猛进，对数控机床的技术要求也越来越高。数控机床的手摇编码器是数控机床的操控关键部件之一。在公知技术中，现有的数控机床手摇编码器主要是由手持盒通过十几根电导线连接着接收控制系统组成多条有线的手摇轴旋转编码器，由于手持盒接线较多，作业中拖线操作移动常发生断线故障，且维修时，查找故障点繁琐，影响机床正常工作，又给使用带来诸多不便。
发明内容为了克服现有技术的不足，解决现有的数控机床手摇编码器结构繁复，手持盒与接收控系统连线断线故障的问题。本实用新型之目的是提供一种结构简单实用，手持盒与接收控制盒之间只有3-4根电导线连接，维护使用简便的新式数控机床手摇编码器。本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是一种数控机床串口通信手摇编码器，它设有手持控制盒、接收控制盒，手持控制盒通过3-4根串口通信线连接接收控制盒，手持控制盒是由手持盒体装设编码器、发射智能板所组成，编码器连接发射智能板，接收控制盒是由接收盒体装连接收智能板所组成，接收智能板连接信号输出接口线。上述数控机床串口通信手摇编码器，所述手持控制盒的发射智能板是由发射主体电路连接操控指示电路；其中发射主体电路是以AT89S51单片机U2为核心，单片机U2的XTAL1-2引脚连接由晶振Yl和电容C1-2组连的晶振电路；单片机U2的Pl. 0引脚串联电阻R25后连接三极管Q4的基极、三极管Q4的集电极连接继电器KQl线圈、发射极连接继电器KQl的常开触点的1号引脚和5V电源正极，继电器KQl线圈的另一端接电源地极、常开触点的2号引脚连接插接件JP4的1号引脚和插接件JPl的4号引脚；当单片机U2的P1.0引脚为低电平时，三极管Q4导通，三极管Q4集电极输出5V电压给继电器KQl的线圈，继电器KQl常开触点(1号和2号引脚)接通为编码器和发射与接收模组提供5V电源，当Pl. 0为高电平时， 三极管Q4截止继电器的1号引脚和2号引脚断开，编码器和发射与接收模组停止工作；插接件JP4是连接手持盒智能板与串口通信线的串行通信接口，插接件JP4的1号引脚连接串口线的5V电源正端和继电器KQl的2号引脚、插接件JP4的2号引脚连接串口线的串行通信输出端和单片机U2的P3. 0引脚、3号引脚连接串行通信输入端和单片机的P3. 1引脚、 4号引脚连接串口线的负极端和5V电源的地极；插接件JPl是连接编码器和手持盒智能版的接口，插接件JPl的1号引脚连接5V电源的地极和编码器的电源地极、2号引脚连接单片机U2的Pl. 2引脚和编码器的B信号输出端、3号引脚连接单片机U2的Pl. 1引脚和编码器的A信号输出端、4号引脚连接继电器KQl的2号引脚和编码器的电源正极输入端；单片机U2的Pl. 3引脚串联电阻似6后，连接到PNP型三极管Ql的基极，三极管Ql的集电极连接蜂鸣器U1、发射极连接5V电源；当有按键按下时，Pl. 3为低电平，蜂鸣器发声并保持50毫秒。然后，Pl. 3为高电平，蜂鸣器停止发声。操控指示电路是单片机U2的P3. 3、P3. 4、P3. 6、P3. 7引脚分别连接按键开关K1、 K2、K3、K4 ；单片机U2的Ρ3. 5引脚连接发光二极管D3、P1. 0-1. 7引脚分别连接发光二级管 D7-13的负极、发光二极管D7-13的正极分别对应串联电阻R10-16后连接到5V电源的正极；单片机U2的P2. 0-2. 7引脚分别连接发光二极管D14-21的负极、发光二极管D14-21的正极分别串联电阻R17-M后连接到5V电源的正极；单片机U2的Pl. 4-1. 7引脚分别连接发光二极管D2-5的负极、发光二极管D2-5的正极分别对应串联电阻R2-5后连接到5V电源的正极；单片机U2的Pl. 4至Pl. 7引脚分别连接发光二极管D2-D5的负极，发光二极管 D2-D5的正极分别串联电阻R2-R5后连接到5V电源的正极。所述遥控接收控制盒的接收智能板是由接收主体电路连接晶振电路、串行通信线所组成；其中接收主体电路的核心为AT89S51型单片机U10，单片机UlO的P2. 1引脚串联电阻 R8后连接到光电耦合器U4的内部发光二极管的负极2号引脚，光电耦合器U4的内部发光二极管正极1号引脚连接发光二极管D4的负极、发光二极管D4的正极连接5V电源的正极， 光电耦合器U4的内部三极管的集电极4号引脚串联电阻R7后接到三极管Q4的基极、发射极连接地极，三极管Q4的发射极连接MV电源的正极、集电极连接JP2即电源输入与电压输出接口 -20针插接件的14号引脚-4轴信号输出端，发光二极管D4是4轴指示灯；当单片机UlO的P2. 1引脚为低电平时，光电耦合器U4的内部发光二极管和D4同时导通，光电耦合器U4的内部三极管此时也导通，三极管Q4的eb结导通，ec结随之导通，三极管Q4的集电极输出MV电压。当单片机UlO的P2. 1引脚为高电平时，三极管Q4集电极没有24V 电压输出。光电耦合器(U1-U9)的使用对电源5V和24V进行了有效地隔离，并减少了外部线路对单片机的干扰。单片机UlO的P2.2引脚连接由电阻R9-10、光电耦合器TO、发光二极管D5和三极管Q5组成的电路块，三极管Q5的集电极连接插接件JP2的13引脚-Z轴信号输出端，发光二极管D5是Z轴指示灯；单片机UlO的P2.3引脚连接由电阻R11-12、光电耦合器U6、发光二极管D6和三极管Q6连接组成的电路块，三极管Q6的集电极连接插接件 JP2的12号引脚-Y轴信号输出端，发光二极管D6是Y轴指示灯；单片机UlO的P2. 4引脚连接由电阻R37-38、光电耦合器U7、发光二极管D7和三极管Q7连接组成的电路块，三极管 Q7的集电极连接插接件JP2的11号引脚-X轴信号输出端，发光二极管D7是X轴指示灯； 单片机UlO的P0. 5引脚连接由电阻R1-2、光电耦合器U1、发光二极管Dl和三极管Ql连接组成的电路块，三极管Ql的集电极连接插接件JP2的8号引脚-倍率Xl信号输出端，发光二极管Dl是倍率Xl指示灯；单片机UlO的P0. 6引脚连接由电阻R3-4、光电耦合器U2、发光二极管D2和三极管Q2连接组成的电路块，三极管Q2的集电极连接插接件JP2的9号引脚-倍率XlO信号输出端，发光二极管D2是倍率XlO指示灯；单片机UlO的P0. 7引脚连接由电阻R5-6、光电耦合器U3、发光二极管D3和三极管Q3连接组成的电路块，三极管Q3的集电极连接插接件JP2的10号引脚-倍率XlOO信号输出端，发光二极管D3是倍率XlOO 指示灯；单片机UlO的P0. 3引脚连接光电耦合器U9的内部发光二极管的负极2号引脚，发光二极管D3的正极串联电阻R16后连接到5V电源的正极，光电耦合器U9的内部三极管的集电极4号引脚连接电阻R15和三极管Q12的基极，光电耦合器U9的内部三极管的发射极 3号引脚连接到电路的地极，三极管Q12的集电极连接电阻Rl和JP2的2号引脚-差分信号A输出端，电阻R14的另一端连接到5V电源的正极；当单片机UlO的P0. 3引脚为低电平时，光电耦合U9的内部三机管导通，三极管Q12的基极电压被拉成低电平，三极管Q12截止，三极管Q12的集电极(差分信号A输出端)输出高电平，当P0. 3引脚为高电平时，三极管Q12集电极输出低电平；单片机UlO的P0. 4引脚连接光电耦合器U8的内部发光二极管的负极、发光二极管的正极串联电阻似9后连接到5V电源的正极，光电耦合器U8的内部三极管的集电极连接电阻似8和三极管Q13的基极，光电耦合器U8的内部三极管的发射极连接5V电源负极，三极管Q13的集电极连接电阻R31和JP2的3号引脚-差分信号B输出端， 电阻R31的另一端连接5V电源的正极，当单片机UlO的P0. 4引脚为低电平时，光电耦合器 U8的内部三机管导通，三极管Q13的基极电压被拉成低电平，三极管Q13截止，三极管Q13 的集电极(差分信号B输出端)输出高电平，当P0. 4引脚为高电平时，三极管Q13集电极输出低电平；三极管Qll的发射极连接5V电源的正极、基极串联电阻R19后连接到JP2的 2号引脚、集电极同时连接电阻R20-21，电阻R20的另一端连接电源地极、电阻R21的另一端连接JP2的5号引脚-差分信号/A输出端；三极管QlO的发射极连接5V电源的正极、基极串联电阻R23后连接到JP2的3号引脚、集电极连接电阻R24-25，电阻R24的另一端连接到电源地极，电阻R25的另一端连接JP2的6号引脚-差分信号/B输出端，当三极管Q13 的集电极为高电平时，三极管QlO截止，三极管QlO的集电极输出低电平，当三极管Q13的集电极为低电平时，三极管QlO的集电极输出高电平；插接件JP2的1号引脚是5V电源的输入引脚并备连数控机床的5V电源正极和接收智能板的5V电源正极、4号引脚是电源的地极、15号引脚是MV电源输入引脚并备连数控机床的MV电源的正极；单片机UlO的Pl. 0、 Pl. 2-1. 4分别连接发光二极管D12-13、D9-8的负极，发光二极管D12_13、D9_8的正极分别串联电阻R32、R35、R30、R36后连接5V电源的正极；晶振电路是由单片机UlO的XTAL1-2引脚连接晶振Yl和电容Cl_2所组成；接收智能板的串行通信接口是插接件J1。它的1号引脚连接5V电源正极和串口线的电源正端、2号引脚连接串行信号输出端和单片机UlO的P3. 0引脚、3号引脚连接串行信号输入端和单片机UlO的P3. 1引脚、4号引脚连接串口线的负端和电源的地极。上述数控机床串口通信手摇编码器，所述发光二级管D7、D8、D9分别为倍率XI、 Xl(K)QOO指示灯，发光二级管D10、D11、D12、D13分别为X轴、Y轴、Z轴、4轴选通指示灯。上述数控机床串口通信手摇编码器，所述发光二极管D14-21分别为发光二极管 D14-节电模式指示灯，发光二极管D15-倍率Xl信号接收成功灯，发光二极管D16-倍率XlO 信号接收成功指示灯，发光二极管D17-倍率XlOO信号接收成功指示灯，发光二极管D18-X 轴信号接收成功指示灯，发光二极管D19-Y轴信号接收成功指示灯，发光二极管D20-Z轴信号接收成功指示灯，发光二极管D21-4轴信号接收成功指示灯。上述数控机床无线手摇编码器，所述发光二极管D2-5分别为发光二极管D2-选择模式指示灯，发光二极管D3-选择模式信号接收成功指示灯，发光二极管D3-运行模式指示灯，发光二极管D4-运行模式信号接收成功指示灯。上述数控机床无线手摇编码器，所述发光二极管D12是选择模式指示灯，发光二极管D13是运行模式指示灯，发光二极管D8是差分信号A输出指示灯，发光二极管D9是差分信号B输出指示灯。本实用新型使用时，将接收控制盒连接于数控机床控制系统，按照机加工的要求， 操作手持发射盒设定按键，单片机U2采集到按键信号后，按编定的程序进行数据处理，然后把预定数据信号通过串口通信传给给接收控制盒；单片机U2读取编码器信号，然后进行编码，并把编码得到的数据信号通过串行通信接口传给接收控制盒；接收控制盒接收到手持发射盒发送来的数据信号后，把数据传给单片机U10，单片机UlO按编定的程序进行数据处理后，通过接口传把电压信号传送给数控机床进行加工作业，同时把应答信号通过串口线发送给手持控制盒。由于本实用新型设计采用了上述技术方案，有效地解决了现有的数控机床手摇编码器结构繁复，手持盒与接收控系统连线断线故障的问题。亦经过数次试验试用结果表明，它与现有技术相比，具有结构结构简单实用，手持盒与接收控制盒之间只有3-4根电导线连接，维护使用简便等优点，适用于各型有轴旋转控制手轮的数控机床。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细描述。
图1是本实用新型实施例的结构简图。图2是本实用新型中手持发射盒中发射智能板的原理电路图。图3是图2发射智能板中操控指示电路发光二极管D2-D5串联电阻R2-R5的原理电路图。图4是本实用新型中接收控制盒的接收智能板的原理电路图。附图中各标号为1手持控制盒盒体；2编码器；3发射智能板；4接收智能板；5接收控制盒盒体。
具体实施方式
如附图1所示实施例，本实用新型它设有手持控制盒、接收控制盒，手持控制盒通过4根串口通信线连接接收控制盒，手持控制盒是由手持控制盒盒体1装设编码器2和发射智能板3所组成，编码器2连接发射智能板3，接收控制盒是由接收控制盒盒体5装连接收智能板4所组成，接收智能板4连接信号输出接口线。参见附图2-3实施例，本实用新型中手持控制盒的发射智能板是由发射主体电路连接操控指示电路；其中发射主体电路是以AT89S51单片机U2为核心，单片机U2的XTAL1-2引脚连接由晶振Yl和电容C1-2组连的晶振电路；单片机U2的Pl. 0引脚串联电阻R25后连接三极管 Q4的基极、三极管Q4的集电极连接继电器KQl线圈、发射极连接继电器KQl的常开触点的 1号引脚和5V电源正极，继电器KQl线圈的另一端接电源地极、常开触点的2号引脚连接插接件JP4的1号引脚和插接件JPl的4号引脚；插接件JP4是连接手持盒智能板与接收控制盒的串行通信接口，插接件JP4的1号引脚连接串口线的5V电源正端和继电器KQl的2 号引脚、插接件JP4的2号引脚连接串口线的串行通信输出端和单片机U2的P3. 0引脚、3 号引脚连接串口线的串行通信输入端和单片机的P3. 1引脚、4号引脚连接串口线的电源地端和5V电源的地极；插接件JPl是连接编码器和手持盒智能板的接口，插接件JPl的1号引脚连接5V电源的地极和编码器的电源地极、2号引脚连接单片机U2的Pl. 2引脚和编码器的B信号输出端、3号引脚连接单片机U2的Pl. 1引脚和编码器的A信号输出端、4号引脚连接继电器KQl的2号引脚和编码器的电源正极输入端；单片机U2的Pl. 3引脚串联电阻似6后，连接到三极管Ql的基极，三极管Ql的集电极连接蜂鸣器Ul、发射极连接5V电源；操控指示电路是单片机U2的P3. 3、P3. 4、P3. 6、P3. 7引脚分别连接按键开关K1、 K2、K3、K4 ；单片机U2的Ρ3. 5引脚连接发光二极管D3、P1. 0-1. 7引脚分别连接发光二级管 D7-13的负极、发光二极管D7-13的正极分别对应串联电阻R10-16后连接到5V电源的正极，发光二级管D7、D8、D9分别为倍率X1、X10、X100指示灯，发光二级管D10、D11、D12、D13 分别为X轴、Y轴、Z轴、4轴选通指示灯；单片机U2的P2. 0-2. 7引脚分别连接发光二极管 D14-21的负极、发光二极管D14-21的正极分别串联电阻R17-M后连接到5V电源的正极， 发光二极管D14-21分别为发光二极管D14-节电模式指示灯，发光二极管D15-倍率Xl信号接收成功灯，发光二极管D16-倍率XlO信号接收成功指示灯，发光二极管D17-倍率XlOO信号接收成功指示灯，发光二极管D18-X轴信号接收成功指示灯，发光二极管D19Y轴信号接收成功指示灯，发光二极管D20-Z轴信号接收成功指示灯，发光二极管D21-4轴信号接收成功指示灯；单片机U2的Pl. 4-1. 7引脚分别连接发光二极管D2-5的负极、发光二极管D2-5 的正极分别对应串联电阻R2-5后连接到5V电源的正极；单片机U2的Pl. 4至Pl. 7引脚分别连接发光二极管D2-D5的负极，发光二极管D2-D5的正极分别串联电阻R2-R5后连接5V 电源的正极。参照附图4实施例，本实用新型的接收控制盒的接收智能板是由接收主体电路连接晶振电路、串行通信接口所组成；其中接收主体电路的核心为AT89S51型单片机U10，单片机UlO的P2. 1引脚串联电阻 R8后连接到光电耦合器U4的内部发光二极管的负极2号引脚，光电耦合器U4的内部发光二极管正极1号引脚连接发光二极管D4的负极、发光二极管D4的正极连接5V电源的正极，光电耦合器U4的内部三极管的集电极4号引脚串联电阻R7后接到PNP三极管Q4的基极、发射极连接地极，三极管Q4的发射极连接24V电源的正极、集电极连接JP2即电源输入与电压输出接口 -20针插接件的14号引脚-4轴信号输出端，发光二极管D4是4轴指示灯；单片机UlO的P2. 2引脚连接由电阻R9-10、光电耦合器TO、发光二极管D5和三极管Q5 组成的电路块，三极管Q5的集电极连接插接件JP2的13引脚-Z轴信号输出端，发光二极管D5是Z轴指示灯；单片机UlO的P2. 3引脚连接由电阻R11-12、光电耦合器TO、发光二极管D6和三极管Q6连接组成的电路块，三极管Q6的集电极连接插接件JP2的12号引脚-Y 轴信号输出端，发光二极管D6是Y轴指示灯；单片机UlO的P2. 4引脚连接由电阻R37-38、 光电耦合器U7、发光二极管D7和三极管Q7连接组成的电路块，三极管Q7的集电极连接插接件JP2的11号引脚-X轴信号输出端，发光二极管D7是X轴指示灯；单片机UlO的P0. 5 引脚连接由电阻R1-2、光电耦合器U1、发光二极管Dl和三极管Ql连接组成的电路块，三极管Ql的集电极连接插接件JP2的8号引脚-倍率Xl信号输出端，发光二极管Dl是倍率Xl 指示灯；单片机UlO的P0. 6引脚连接由电阻R3-4、光电耦合器U2、发光二极管D2和三极管Q2连接组成的电路块，三极管Q2的集电极连接插接件JP2的9号引脚-倍率XlO信号输出端，发光二极管D2是倍率XlO指示灯；单片机UlO的P0. 7引脚连接由电阻R5-6、光电耦合器U3、发光二极管D3和三极管Q3连接组成的电路块，三极管Q3的集电极连接插接件 JP2的10号引脚-倍率XlOO信号输出端，发光二极管D3是倍率XlOO指示灯；单片机UlO 的P0. 3引脚连接光电耦合器U9的内部发光二极管的负极2号引脚，发光二极管D3的正极串联电阻R16后连接到5V电源的正极，光电耦合器U9的内部三极管的集电极4号引脚连接电阻R15和三极管Q12的基极，光电耦合器U9的内部三极管的发射极3号引脚连接到电路的地极，三极管Q12的集电极连接电阻Rl和JP2的2号引脚-差分信号A输出端，电阻 R14的另一端连接到5V电源的正极；单片机UlO的P0. 4引脚连接光电耦合器U8的内部发光二极管的负极、发光二极管的正极串联电阻似9后连接到5V电源的正极，光电耦合器U8 的内部三极管的集电极连接电阻似8和三极管Q13的基极，光电耦合器U8的内部三极管的发射极连接5V电源负极，三极管Q13的集电极连接电阻R31和JP2的3号引脚-差分信号B输出端，电阻R31的另一端连接5V电源的正极；三极管Qll的发射极连接5V电源的正极、基极串联电阻R19后连接到JP2的2号引脚、集电极同时连接电阻R20-21，电阻R20的另一端连接电源地极、电阻R21的另一端连接JP2的5号引脚-差分信号/A输出端；三极管QlO的发射极连接5V电源的正极、基极串联电阻R23后连接到JP2的3号引脚、集电极连接电阻R24-25，电阻RM的另一端连接到电源地极，电阻R25的另一端连接JP2的6号引脚-差分信号/B输出端；插接件JP2的1号引脚是5V电源的输入引脚并备连数控机床的 5V电源正极和接收智能板的5V电源正极、4号引脚是电源的地极、15号引脚是MV电源输入引脚并备连数控机床的MV电源的正极；单片机UlO的Pl. 0、Pl. 2-1. 4分别连接发光二极管D12-13、D9-8的负极，发光二极管D12-13、D9-8的正极分别串联电阻R32、R35、R30、 R36后连接5V电源的正极，发光二极管D8是差分信号A输出指示灯，发光二极管D9是差分信号B输出指示灯，发光二极管D12是选择模式指示灯，发光二极管D13是运行模式指示灯；晶振电路是由单片机UlO的XTAL1-2引脚连接晶振Yl和电容Cl_2所组成；接收智能板的串行通信接口是插接件Jl的1号引脚连接5V电源正极和串口线的电源正端、2号引脚连接串口线的串行信号输出端和单片机UlO的P3. 0引脚、3号引脚连接串口线的串行信号输入端和单片机UlO的P3. 1引脚、4号串口线的地端和电源的地极。
权利要求1.一种数控机床串口通信手摇编码器，它设有手持控制盒、接收控制盒，其特征是手持控制盒通过3-4根串口通信线连接接收控制盒，手持控制盒是由手持控制盒盒体(1)装设编码器( 和发射智能板C3)所组成，编码器( 连接发射智能板(3)，接收控制盒是由接收控制盒盒体( 装连接收智能板(4)所组成，接收智能板(4)连接信号输出接口线。
2.根据权利要求1所述的数控机床串口通信手摇编码器，其特征是(1)、手持控制盒的发射智能板是由主体电路连接操控指示电路组成；其中 主体电路是以AT89S51单片机U2为核心，单片机U2的XTAL1-2弓丨脚连接由晶振Yl和电容C1-2组连的晶振电路；单片机U2的Pl. 0引脚串联电阻R25后连接三极管Q4的基极、 三极管Q4的集电极连接继电器KQl线圈、发射极连接继电器KQl的常开触点的1号引脚和 5V电源正极，继电器KQl线圈的另一端接电源地极、常开触点的2号引脚连接插接件JP4的 1号引脚和插接件JPl的4号引脚；插接件JP4是连接手持盒智能板与串口线的串行通信接口，插接件JP4的1号引脚连接串口线的5V电源正端和继电器KQl的2号引脚、插接件 JP4的2号引脚连接串口线的串行通信输出端和单片机U2的P3. 0引脚、3号引脚连接串口线的串行通信输入端和单片机的P3. 1引脚、4号引脚连接串口线的电源地极和5V电源的地极；插接件JPl是连接编码器和手持盒智能板的接口，插接件JPl的1号引脚连接5V电源的地极和编码器的电源地极、2号引脚连接单片机U2的Pl. 2引脚和编码器的B信号输出端、3号引脚连接单片机U2的Pl. 1引脚和编码器的A信号输出端、4号引脚连接继电器 KQl的2号引脚和编码器的电源正极输入端；单片机U2的Pl. 3引脚串联电阻似6后，连接到三极管Ql的基极，三极管Ql的集电极连接蜂鸣器U1、发射极连接5V电源；操控指示电路是单片机U2的P3. 3、P3. 4、P3. 6、P3. 7引脚分别连接按键开关K1、K2、K3、 Κ4 ；单片机U2的Ρ3. 5引脚连接发光二极管D3、Pl. 0-1. 7引脚分别连接发光二级管D7-13 的负极、发光二极管D7-13的正极分别对应串联电阻R10-16后连接到5V电源的正极；单片机U2的Ρ2. 0-2. 7引脚分别连接发光二极管D14-21的负极、发光二极管D14-21的正极分别串联电阻R17-M后连接到5V电源的正极；单片机U2的Pl. 4-1. 7引脚分别连接发光二极管D2-5的负极、发光二极管D2-5的正极分别对应串联电阻R2-5后连接到5V电源的正极；单片机U2的Pl. 4至Pl. 7引脚分别连接发光二极管D2-D5的负极，发光二极管D2-D5 的正极分别串联电阻R2-R5后连接5V电源的正极；O)、接收控制盒的接收智能板是由接收主体电路连接晶振电路、串行通信接口所组成；其中接收主体电路的核心为AT89S51型单片机U10，单片机UlO的Ρ2. 1引脚串联电阻R8后连接到光电耦合器U4的内部发光二极管的负极2号引脚，光电耦合器U4的内部发光二极管正极1号引脚连接发光二极管D4的负极、发光二极管D4的正极连接5V电源的正极，光电耦合器U4的内部三极管的集电极4号引脚串联电阻R7后接到PNP三极管Q4的基极、发射极连接地极，三极管Q4的发射极连接MV电源的正极、集电极连接JP2即电源输入与电压输出接口 -20针插接件的14号引脚-4轴信号输出端，发光二极管D4是4轴指示灯；单片机UlO的Ρ2. 2引脚连接由电阻R9-10、光电耦合器TO、发光二极管D5和三极管Q5组成的电路块，三极管Q5的集电极连接插接件JP2的13引脚-Z轴信号输出端，发光二极管D5 是Z轴指示灯；单片机UlO的P2. 3引脚连接由电阻R11-12、光电耦合器TO、发光二极管D6 和三极管Q6连接组成的电路块，三极管Q6的集电极连接插接件JP2的12号引脚-Y轴信号输出端，发光二极管D6是Y轴指示灯；单片机UlO的P2. 4引脚连接由电阻R37-38、光电耦合器U7、发光二极管D7和三极管Q7连接组成的电路块，三极管Q7的集电极连接插接件 JP2的11号引脚-X轴信号输出端，发光二极管D7是X轴指示灯；单片机UlO的P0. 5引脚连接由电阻R1-2、光电耦合器Ul、发光二极管Dl和三极管Ql连接组成的电路块，三极管Ql 的集电极连接插接件JP2的8号引脚-倍率Xl信号输出端，发光二极管Dl是倍率Xl指示灯；单片机UlO的P0. 6引脚连接由电阻R3-4、光电耦合器U2、发光二极管D2和三极管Q2 连接组成的电路块，三极管Q2的集电极连接插接件JP2的9号引脚-倍率XlO信号输出端， 发光二极管D2是倍率XlO指示灯；单片机UlO的P0. 7引脚连接由电阻R5-6、光电耦合器 U3、发光二极管D3和三极管Q3连接组成的电路块，三极管Q3的集电极连接插接件JP2的 10号引脚-倍率XlOO信号输出端，发光二极管D3是倍率XlOO指示灯；单片机UlO的P0. 3 引脚连接光电耦合器U9的内部发光二极管的负极2号引脚，发光二极管D3的正极串联电阻R16后连接到5V电源的正极，光电耦合器U9的内部三极管的集电极4号引脚连接电阻 R15和三极管Q12的基极，光电耦合器U9的内部三极管的发射极3号引脚连接到电路的地极，三极管Q12的集电极连接电阻Rl和JP2的2号引脚-差分信号A输出端，电阻R14的另一端连接到5V电源的正极；单片机UlO的P0. 4引脚连接光电耦合器U8的内部发光二极管的负极、发光二极管的正极串联电阻似9后连接到5V电源的正极，光电耦合器U8的内部三极管的集电极连接电阻似8和三极管Q13的基极，光电耦合器U8的内部三极管的发射极连接5V电源负极，三极管Q13的集电极连接电阻R31和JP2的3号引脚-差分信号B输出端，电阻R31的另一端连接5V电源的正极；三极管Qll的发射极连接5V电源的正极、基极串联电阻R19后连接到JP2的2号引脚、集电极同时连接电阻R20-21，电阻R20的另一端连接电源地极、电阻R21的另一端连接JP2的5号引脚-差分信号/A输出端；三极管QlO 的发射极连接5V电源的正极、基极串联电阻R23后连接到JP2的3号引脚、集电极连接电阻R24-25，电阻RM的另一端连接到电源地极，电阻R25的另一端连接JP2的6号引脚-差分信号/B输出端；插接件JP2的1号引脚是5V电源的输入引脚并备连数控机床的5V电源正极和接收智能板的5V电源正极、4号引脚是电源的地极、15号引脚是MV电源输入引脚并备连数控机床的MV电源的正极；单片机UlO的Pl. 0、P1. 2-1. 4分别连接发光二极管 D12-13、D9-8的负极，发光二极管D12-13、D9-8的正极分别串联电阻R32、R35、R30、R36后连接5V电源的正极；晶振电路是由单片机UlO的XTAL1-2引脚连接晶振Yl和电容C1-2所组成；接收智能板的串行通信接口是插接件J1，插接件Jl的1号引脚连接5V电源正极和串口通信线的电源正端、2号引脚连接串行信号输出线和单片机UlO的P3. 0引脚、3号引脚连接串行信号输入线和单片机UlO的P3. 1引脚、4号引连接串口通信的地线端和电源的地极。
3.根据权利要求2所述的数控机床串口通信手摇编码器，其特征是手持控制盒发射智能板的发光二级管D7、D8、D9分别为倍率XI、X10、XlOO指示灯，发光二级管D10、DlU D12、D13分别为X轴、Y轴、Z轴、4轴选通指示灯。
4.根据权利要求2所述的数控机床串口通信手摇编码器，其特征是手持控制盒中发射智能板的发光二极管D14-21分别为发光二极管D14-节电模式指示灯，发光二极管 D15-倍率Xl信号接收成功灯，发光二极管D16-倍率XlO信号接收成功指示灯，发光二极管D17-倍率XlOO信号接收成功指示灯，发光二极管D18-X轴信号接收成功指示灯，发光二极管D19-Y轴信号接收成功指示灯，发光二极管D20-Z轴信号接收成功指示灯，发光二极管 D21-4轴信号接收成功指示灯。
5.根据权利要求2所述的数控机床串口通信手摇编码器，其特征是接收控制盒中接收智能板的发光二极管D2-5分别为发光二极管D2-选择模式指示灯，发光二极管D3-选择模式信号接收成功指示灯，发光二极管D3-运行模式指示灯，发光二极管D4-运行模式信号接收成功指示灯。
6.根据权利要求2所述的数控机床串口通信手摇编码器，其特征是遥控接收控制盒中接收智能板的发光二极管D12是选择模式指示灯，发光二极管D13是运行模式指示灯，发光二极管D8是差分信号A输出指示灯，发光二极管D9是差分信号B输出指示灯。
专利摘要本实用新型公开了一种数控机床串口通信手摇编码器，属于数控机床技术领域，旨在解决现有的数控机床手摇编码器结构繁复，手持盒与接收控系统连线断线故障的问题。它是采用的手持控制盒通过3-4根串口通信线连接接收控制盒，手持控制盒是由手持盒体装设编码器、发射智能板所组成，编码器连接发射智能板，接收控制盒是由接收盒体装连接收智能板所组成，接收智能板连接信号输出接口线。其结果简单实用，适用于各型有轴旋转控制手轮的数控机床。
文档编号G05B19/042GK202025200SQ20102060958
公开日2011年11月2日 申请日期2010年11月14日 优先权日2010年11月14日
发明者李丙义 申请人:李丙义