摘要：關(guan) 鍵詞：類別：自動化測試 工業(ye) 控製——數控加工技術

AT89C51是一種帶4K字節閃爍可編程可擦除隻讀存儲(chu) 器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chu) 器製造技術製造，與(yu) 工業(ye) 標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。

本文就介紹了應用AT89C51單片機測量數控車床切削力的新方法，重點闡述了單片機實現連續自動采樣、A/D轉換、標度變換及數據處理的方法。

1 問題的提出

在數控車床的加工中，切削力的測量甚為(wei) 重要。通過對切削力的測量可以分析與(yu) 研究數控車床各零部件、機構或結構的受力情況和工作狀態，驗證設計和計算結果的正確性，確定整機工作過程中的負載譜和某些物理現象的機理。因此，他對發展設計理論、保證數控機床安全可靠地運行以及實現數控機床自動加工、自動檢測、自動控製和切削力過載報警等都具有十分重要的作用和適用價(jia) 值。

2 係統硬件接口電路的設計

係統硬件原理框圖如圖1所示。係統以AT89C51單片機為(wei) 控製核心，外圍電路針對單片機的功能特點而設計，充分利用了AT89C51單片機片內(nei) 資源豐(feng) 富的特點，簡化了外圍電路，提高了可靠性。下麵對係統中主要功能模塊與(yu) 硬件可靠性技術逐一分析。

部分參考程序如下：

主程序：ORG 0A00H

MOV R1,#30H；輸入數據區起始地址

MOV R4,#03H；模擬量總路數送R4

MOV R2,#00H;IN0地址送R2

SETB EA

SETB EX0

SETB IT0

MOV R0,#0F0H

MOV A,R2

MOVX @R0,A

SJMP $ ;等待中斷

中斷服務程序：

ORG 0003H

AJMP CINT1

ORG 0100H

CINT1: MOV R0,#0F0H

MOVX A,@R0

MOV @R1,A

INC R1

INC R2

MOV A,R2

MOVX @R0,A

DJNZ R4, LOOP；若未采集完3路，則轉LOOP

CLR EX0； 若采集完3路，則關(guan) INT0中斷

LOOP: RETI

END

3.2 標度變換子程序框圖

由實驗結果得知，本係統由A/D轉換成的數字量與(yu) 數控車床切削力的值呈線性關(guan) 係。因此，標度變換的數學公式為(wei) ：

Ax=A0+（Am-A0）（Nx-No）/（Nm-No）

A0 ── 一次測量儀(yi) 表的下限

Am ── 一次測量儀(yi) 表的上限

Ax ── 實際測量值

N0 ── 儀(yi) 表下限所對應的數字量

Nm ── 儀(yi) 表上限所對應的數字量

Nx ── 測量值所對應的數字量

為(wei) 了使程序簡單，一般把被測參數的起點A0（輸入信號為(wei) 0）所對應的A/D轉換值為(wei) 0，即N0=0，這樣公式變為(wei) ：

Ax= Nx/Nm（Am-A0）+A0

結束語

應用單片機測量數控車床切削力，實現了生產(chan) 過程中連續自動采樣、實時顯示、過載報警，以便操作人員進行監控和管理生產(chan) ，有效地防止了因切削用量過大而損壞數控車床的現象發生。