CN86101982B

CN86101982B - 汉字问答式线切割编程及控制机

Info

Publication number: CN86101982B
Application number: CN86101982A
Authority: CN
Inventors: 沈以清; 刘楷
Original assignee: Beijing University of Technology
Current assignee: Beijing University of Technology
Priority date: 1986-03-27
Filing date: 1986-03-27
Publication date: 1987-11-25
Also published as: CN86101982A

Abstract

汉字问答式线切割编程及控制机是用于电火花线切割加工用的一种专用单板计算机。除了采用汉字问答式编程及控制外，本发明的特征是它设计了一种节能型的、故障去除后能自动恢复全部现场信息的停电自动检测和保护电路，对于２Ｋ或８Ｋ字节的ＲＡＭ１仅各需１微安左右。它还设计了一个分时页面控制电路可使微机分时工作，即在一个ＣＰＵ控制下，只用一套监控程序就可使编程和线切割同时独立地进行。

Description

汉字问答式线切割编程及控制机

汉字问答式线切割编程及控制机是用于电火花线切割加工中的一种专用单板微型计算机。

它是采取先用键盘输入加工图纸中几何元素的代码，由CRT屏幕自动显示汉字语句提问，再由操作者用键盘回答数据的汉字问答方式来进行编程及控制的。它如果没有停电保护装置，一旦发生停电事故，存于计算机中的现场信息就会丢失，加工件就要报废。目前，微机程控电源的故障处理系统一般由停电自动检测电路和自动保护电路两部份组成。前一部份一般由采用由二个高灵敏度电压比较器组成的电源异常检测电路和非屏蔽中断触发器构成（见参考文献1），以便一旦检测出异常信号后，向微处理机发出异常中断请求，微机响应这一中断请求后，即刻把CPU内部各寄存器的内容送到其存贮器的堆栈中存放。其缺点是：对电压比较器和辅助电源的要求较高，比较复杂。本发明的特征在于，它的电源异常检测电路是由两个串联的反相器及一个RC电路与主电源变压器联接而成。一旦变压器断电，RC电路中的电容就放电，通过二个串联的反相器整形后便向CPU的非屏端中断端发出“O”信号，表示停电故障。此时，CPU就通过数据总线把其中的实时信息送往RAM中保存起来，其电路结构更为简单，在工业上更具有实用价值。至于停电自动保护电路，一般由大规模集成的CMOS存贮器，存贮器控制电路和备用电池构成，其中的控制电路实际上是一个接在微处理机输出端和RAM片选端之间的一个起开关作用的三极管，当电源断电时为了保护RAM中的内容它会自动接入备用电池（见参考文献2的图1）。其缺点有下列二个：（1）文献2的图1中，其CS端是接三极管的集电极的，在停电时，三极管截止CS便经R〈`;;11`〉接地，处于“O”电平，RAM耗电量大，达每片30～50毫安;（2）其三极管基极是接计算机输出的，停电后立即截止，RAM立即停止工作，它只能保护原来已存入RAM中的信息而不能在重新来电后使系统自动恢复工作。为了克服这些缺点，本发明提供了一个节能型的停电自动保护电路，其特征是：它的电源异常检测电路是由二个串接的反相器及一个RC电路与主电源电路的变压器联接而成的，在停电自动保护电路的电源端还并联着一个分压电路，其起存贮器控制作用的三极管T是接在地址译码器的输出端和RAM的片选端之间的，它的基极通过电阻R₆与主电源正极相连，直接受主电源控制。集电极经过提拉电阻R₅后，分别通过二个反向联接的二极管D₁与D₂接向电源和备用电池的正极。其中的备用电池用的是三节钮扣电池（见图1）。与文献2图1的电路比较，它有下列二个优点：（1）其CS端虽然也与三极管集电极相连，但当三极管截止时，CS经R₅和D₂接钮扣电池的正极，处于“1”电平，RAM耗电量极小，每片只有1～2微安，为文献2中图1提出的电路的耗电量的数万分之一，因此，不必用蓄电池。再加上钮扣电池的体积小，重量轻，可直接装在线路板上。故本发明实用性强，工艺也更为简单，如果将它用于便携式电子设备上则意义更大。（2）本发明电路的另一特点是：三极管基极是接5V主电源的，在停电后，利用稳压电源的残余电压，三极管不会立即截止，RAM还能短暂工作一段时间，此时CPU可对它写入现场信息和建立断电标志。待系统重新来电后，CPU可以从RAM中取出停电时送入的信息，恢复现场，使系统自动恢复工作。在正常工作时RAM₁的CS₂端由分压电路控制，处于高电位，可使RAM₁处于正常读写状态，晶体三极管也是导通的，以便地址译码器得以选通RAM₂进行读写。当停电时，CPU通过数据总线把实时信息送往RAM中保存起来。备用的三节相互串联的干电池就通过二极管向两个RAM的VC端供电，而此时RAM₁的CS₂端受分压电路控制而处于低电位，停止读写。与此同时，三极管也处于断开状态，使OE端和CS端通过提拉电阻受备用电源的作用而处于高电位，于是两个RAM都进入低功耗状态。原先存入RAM的信息就由备用电池来继续维持，2K或8K的存贮器，其耗电量仅各需1微安左右，用三粒钮扣电池可保存和记忆信息达半年以上，如果使用普通供电电路，耗电量将增加数万倍。

本发明的另一个特点是微处理机采用了分时工作方式，其特征是：它使用了分时页面控制电路（见图2）。这个电路由分时控制用的RAM和选择页面用的D触发器组成，RAM的最高位地址A₁₀接D触发器的输出端Q，D触发器的输入端接最低位数据线，其控制端CP接外设地址译码器输出端。由于RAM地址的最高位不是接在地址总线上，而是由D触发器来选通的，可以具有“0”或“1”两个状态，所以在同一选址指令作用下，RAM中可能被选中的存贮单元有两个。至于究竟是哪一个被选中，就取决于最高位是“0”还是“1”，而这是由CPU通过起页面控制作用的D触发器控制的。因此，对于同一个逻辑地址，存在两个物理地址，其中一个可专供编程用，另一个可专供切割控制用。从而在同一个CPU控制下，只用一套监控程序，通过改换页面，就可使编程和切割加工互不干扰地同时进行，既节省硬件，简化了监控程序，又提高了效率。

本机编程的几何元素为8种点，12种直线，12种圆弧和列点式（直角坐标和极坐标点）非圆曲线，精度为±1微米。同时还具有对整个或局部图形的缩放、对称、旋转和平移的功能。另外还备有打印、穿孔和读带等各种外设接口供用户使用。

本机可实现两坐标或四坐标控制，控制精度为±1微米。在同一个加工另件上，可通过在不同加工阶段输入不同锥度角数据的方法，在不同部位切割出不同的锥度来。通过修改软件中的脉冲分配表，可与各种各样步进电机配套，本机能自动加入切割偏移量、齿隙补偿量和螺距补偿量，能显示加工轨跡和交点坐标。存丰富的编程和切割控制的辅助功能。

附图说明：

图一：停电自动检测及保护电路;

1-停电自动检测电路;

2-停电自动保护电路;

3-直流5V供电电源;

4-CPU的非屏蔽中断端;

5-RAM1，用6246;

6-RAM2，用6116;

7-地址译码器输出端;

8-数据总线D₀～D₇;

9-地址总线A₀～A₁₂;

10-地址总线A₀～A₁₀;

11-分压控制电路;

R₁、R₂、R₃、R₄、-分压电阻;

C₁、C₂-滤波电容;

C₃、C₄-缓冲电容;

D₁、D₂-隔离二极管;

RB-整流桥;

E-备用电源，三节干电池;

F-反相器，74LSO4;

R₅-提拉电阻;

R₆-基极电阻;

Vc-RAM的电源;

GND-RAM的接地端;

CS,CS₂，OE-RAM的片选及输出端。

图二分时页面控制电路;

1-供分时控制用的RAM，用6116;

2-选择页面用的D触发器，74LS74;

3-数据总线，D₀～D₇;

4-地址总线，A₀～A₉;

5-外设地址译码器输出端;

D₀-最低位数据线;

A₁₀-地址最高位;

D-D触发器的信号输入端;

CP-D触发器的时钟脉冲输入端;

Q、Q-D触发器的信号输出端。

参考文献：

1、“微型计算机程控电源的故障处理”

西安交通大学信息控制工程系胡瑞雯

《电气自动化》1984年第4期第16页。

2、JP A 昭657 172595。

Claims

1、汉字线切割编程及控制机属于电火花线切割加工用的一种微处理机。其停电自动检测电路一般由采用电压比较器的电源异常检测电路和非屏蔽中断触发器组成，其停电自动保护电路由CMOS存贮器、存贮器控制电路和备用电池构成，其中的存贮器，控制电路是一个接在微处理机输出端和RAM片选端之间的起开关作用的三极管，本发明的特征在于，它的电源异常检测电路是由二个串联的反相器及一个RC电路与主电源电路的变压器联接而成的，它的停电自动保护电路的电源端并联着一个分压电路，其起存贮器控制作用的三极管是接在地址译码器的输出端和RAM片选端之间的，它的基极通过R₆与主电源正极相连，直接受主电源控制，其集电极经过提拉电阻R₅后，分别经由二个反向连接的二极管D₁和D₂与主电源以及备用电池的正极相接。

2、根据权利要求1的线切割编程及控制机，其停电自动保护电路的特征是，备用电池可以使用钮扣电池串联构成。

3、汉字问答式线切割编程及控制机属于电火花线切割加工用的一种专用单板微型计算机，其工作方式的特征是分时式的，它是由一个分时页面控制电路完成的。这个电路由供分时控制用的RAM和选择页面用的D触发器组成，RAM的最高位地址A₁₀接D触发器的输出端Q，D触发器的输入端接最低位数据线，其控制端CP接外设地址译码器输出端。