专利名称：一种微机数控机床控制装置的制作方法
技术领域：
一种微机数控机床控制装置技术领域[0001]本实用新型涉及一种控制系统领域，特别是涉及一种微机数控机床控制装置。
技术背景[0002]在线切割加工、激光加工和大型的机床、铣床等设备中已实现数字化控制，但是， 现有的数字化控制虽然解决了对机械设备的实时控制，但其外围电路复杂，通常需要采用 大量的操作按钮、开关和指示灯，操作起来比较麻烦，且性能不佳。实用新型内容[0003]本实用新型的目的是提供一种精确性高，实用性强，不需要复杂的外围电路就可 以实现较好的操作性能，且控制方便的微机数控机床控制装置。[0004]本实用新型所采用的技术方案是这样的一种微机数控机床控制装置，由按键键 盘的设置信息以串行通讯方式传输给单片机，单片机驱动LED显示电路，并通过相应的程 序将控制信号经光电隔离电路隔离，通过功率接口驱动步进电机，进而控制工作台的动作， 工作台上的行程开关采集检测信号传送到单片机，步进电机由继电器控制输出电路控制。[0005]所述单片机通过CH452芯片驱动显示电路和键盘操作，CH452芯片内置时钟振荡 电路，具有8个8位的数据寄存器，分别对8个数码管或者8组每组8个的发光二极管动态 扫描驱动，并定期在显示电路驱动扫描过程中插入键盘扫描控制。[0006]所述单片机的P2 口输出的矩形脉冲信号控制步进电机的正反转，由4个控制信号 控制两台电机。[0007]通过采用前述技术方案，本实用新型的有益效果是该微机数控机床控制装置采 用单片机为控制核心，由单片机直接控制步进电机的正反转，具有较高的重复定位精度，并 能实现平滑速度调节，结构简单，精确性高，操作简单方便，可以广泛用于各种数控机床。
[0008]图1是本实用新型实施例的方框结构图；[0009]图2是本实用新型实施例的单片机控制电路图；[0010]图3是本实用新型实施例的步进电动机原理图。
具体实施方式
[0011]
以下结合附图和具体实施方式
来进一步说明本实用新型。[0012]如图1所示，一种微机数控机床控制装置，由按键键盘1的设置信息以串行通讯3 方式传输给单片机4，单片机4驱动LED显示电路2，并通过相应的程序将控制信号经光电 隔离电路5隔离，通过功率接口 6驱动步进电机7，进而控制工作台8的动作，工作台上的行 程开关9采集检测信号传送到单片机4，步进电机7由继电器控制输出电路10控制。[0013]如图2所示，单片机AT80C51作为控制的核心，一方面对机床的运动方向和位移量进行控制，另外还将与键盘对应的位移信息显示在LED上，单片机AT80C51通过CH452芯片 驱动显示电路和键盘操作，CH452芯片内置时钟振荡电路，不需要外部提供时钟或者外接振 荡元器件，更抗干扰。具有BCD译码、闪烁、移位、段位寻址、光柱译码等功能，内部具有8个8 位的数据寄存器，分别对8个数码管或者8组每组8个的发光二极管动态驱动，并定期在显 示电路驱动扫描过程中插入键盘扫描控制。CH452通过可以级联的4线串行接口或者2线 串行接口与单片机等交换数据；并且可以对单片机提供上电复位信号。如果各位位选线都 处于选通状态的话，8位LED将显示相同的字符。若要各位LED能够同时显示出与本位相 应的显示字符，就必须采用动态显示方式，即在某一时刻，只让某一位的位选线处于选通状 态，而其他各位的位选线则处于关闭状态，同时，段码线上输出相应位要显示的字符段码。 这样，在同一时刻，8位LED中只有选通的那一位显示出字符，而另一位则是熄灭的。同样， 在下一时刻，只让下一位的位选线处于选通状态，在段码线上输出将要显示字符的段码，则 同一时刻，只有选通位显示出相应的字符，而其他各位则是熄灭的。如此循环下去，就可以 使两位分别显示出将要显示的字符。[0014]所述单片机的P2 口输出的矩形脉冲信号控制步进电机的正反转，由4个控制信号 控制两台电机，工作台工作时的指示灯则由P14-P17和T0、T1控制，分别用于提示操作人员 工作台是在哪个坐标上朝哪个方向运动，由于步进电机的大功率、高电平会对单片机产生 较严重的干扰，不能直接把单片机产生的控制信号直接连在步进电机上，需要进行强弱电 隔离，所以采用光电隔离的方法，由光电耦合器件是把发光器件(如发光二极管)和光敏器 件(如光敏三极管)集成在一起，通过光线实现耦合构成电一光和光一电的转换器件。[0015]如图3所示，步进电动机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动 机，它的运行需要专门的驱动电源，驱动电源的输出受外部的脉冲信号控制。每一个脉冲信 号可使步进电机旋转一个固定的角度，这个角度称为步距角。脉冲的数量决定了旋转的总 角度，脉冲的频率决定了电动机旋转的速度，改变绕组的通电顺序可以改变电机旋转的方 向。在数字控制系统中，它既可以用作驱动电动机，也可以用作伺服电动机。该装置采用 三相鼠笼型异步电动机的正反转控制，当接触器KMl闭合时电动机正转，则当接触器KMl断 开，接触器ΚΜ2闭合时，电动机就会反转，要改变三相交流电机的旋转方向，只需要任意交 换其中两相就可以达到目的。[0016]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及其优点，本行业的技术人 员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明中描述的只是说明本 实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化 和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围 由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求1.一种微机数控机床控制装置，其特征在于由按键键盘(1)的设置信息以串行通讯 (3)方式传输给单片机G)，单片机(4)驱动LED显示电路，并通过相应的程序将控制信号 经光电隔离电路(5)隔离，通过功率接口(6)驱动步进电机(7)，进而控制工作台⑶的动 作，工作台上的行程开关(9)采集检测信号传送到单片机G)，步进电机(7)由继电器控制 输出电路(10)控制。
2.根据权利要求1所述的一种微机数控机床控制装置，其特征在于所述单片机(4) 通过CH452芯片驱动显示电路和键盘操作，CH452芯片内置时钟振荡电路，具有8个8位的 数据寄存器，分别对8个数码管或者8组每组8个的发光二极管动态扫描驱动，并定期在显 示电路驱动扫描过程中插入键盘扫描控制。
3.根据权利要求1所述的一种微机数控机床控制装置，其特征在于所述单片机(4) 的P2 口输出的矩形脉冲信号控制步进电机的正反转，由4个控制信号控制两台电机。
专利摘要本实用新型涉及一种微机数控机床控制装置，由按键键盘的设置信息以串行通讯方式传输给单片机，单片机驱动LED显示电路，并通过相应的程序将控制信号经光电隔离电路隔离，通过功率接口驱动步进电机，进而控制工作台的动作，工作台上的行程开关采集检测信号传送到单片机，步进电机由继电器控制输出电路控制，该微机数控机床控制装置采用单片机为控制核心，由单片机直接控制步进电机的正反转，具有较高的重复定位精度，并能实现平滑速度调节，结构简单，精确性高，操作简单方便，可以广泛用于各种数控机床。
文档编号G05B19/18GK201820115SQ20102057605
公开日2011年5月4日 申请日期2010年10月26日 优先权日2010年10月26日
发明者傅小红 申请人:傅小红