CN201820115U - 一种微机数控机床控制装置 - Google Patents
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Abstract
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。
Description
技术领域
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。
背景技术
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
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。
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。
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。
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。
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。
附图说明
图1是本实用新型实施例的方框结构图；
图2是本实用新型实施例的单片机控制电路图；
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
以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。
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。
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。
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--光和光--电的转换器件。
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KM1闭合时电动机正转，则当接触器KM1断开，接触器KM2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。
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。
Claims (3)
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(4)，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(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。
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。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN103869755A (zh) * | 2014-03-26 | 2014-06-18 | 北京航空航天大学 | 一种调整加工代码进给速度来保证机床输出功率平滑的方法 |
| CN106054820A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-10-26 | 无锡研奥电子科技有限公司 | 数控工作台控制系统 |
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| CN106933193A (zh) * | 2017-03-28 | 2017-07-07 | 桂林市同力自动化系统有限责任公司 | 磨床数显控制仪表及其运行方法 |
| CN111015499A (zh) * | 2020-02-05 | 2020-04-17 | 李传聪 | 一种双头研孔机自动控制电路 |
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2010
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110504 Termination date: 20121026 |