单片机在机床刀具中的应用

文章摘要：报警接口电路设计 单片机处理完数据后，发出控制信号控制外电路工作，开关型驱动接口中单片机控制输出的信号是开关量，有发光二极管驱动接口，光电耦合器驱动接口，液晶显示器驱动接口，晶闸管输出型驱动接口和继电器型驱动接口。控制扬声器采用的是晶闸管输出型光电耦合驱动接口。 电路如图2 所示。晶闸管输出型光电耦合器的输出端是光敏晶闸管。当光电耦合器的输入端有一定的电流流入时，晶闸管导通。采用4N 40单相晶闸管输出型光电耦合器，当输入端有15-30mA的电流时输出端的晶闸管导通。输出端的额定电压为400V ,额定电流有效值为300mA。4N 40的6脚是输出晶闸管的控制端，

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报警接口电路设计
    
    单片机处理完数据后，发出控制信号控制外电路工作，开关型驱动接口中单片机控制输出的信号是开关量，有发光二极管驱动接口，光电耦合器驱动接口，液晶显示器驱动接口，晶闸管输出型驱动接口和继电器型驱动接口。控制扬声器采用的是晶闸管输出型光电耦合驱动接口。
    
    电路如图2 所示。晶闸管输出型光电耦合器的输出端是光敏晶闸管。当光电耦合器的输入端有一定的电流流入时，晶闸管导通。采用4N 40单相晶闸管输出型光电耦合器，当输入端有15-30mA的电流时输出端的晶闸管导通。输出端的额定电压为400V ,额定电流有效值为300mA。4N 40的6脚是输出晶闸管的控制端，不使用此端时，可对阴极接一电阻。所以，当8031的P1.0为低电平时，二极管导通，发光，触发晶闸管使其导通，扬声器报警。
自动通车接口电路设计
    
8031与自动停车电路间用的是交流电磁式接触器的功率接口。具体电路如图3 所示。



图2 不电耦合器驱动接口电路



图3 交流接触器接口
    
    交流接触器C 由双向晶闸管KS 驱动。光电耦合器MOC3041 的作用是触发双向晶闸管KS 以及隔离单片机系统和接触器系统。MOC3041 的输入端接7407，由单片机的P1.1端控制。P1.1输出低电平时，KS导通，接触器C吸合。P1.1输出高电平时，KS关断，接触器C释放。MOC3041内部带有过零控制电路，因此KS 工作在过零触发方式。

4 控制系统的软件设计
    
    软件主要由以下几部分组成，主程序，T0采样中断服务程序，SUM P采样子程序等。



图4 主程序流程框图

    
    系统主程序主要完成系统初始化，开中断，然后等待采样定时中断，程序流程图如图4 所示：

    系统初始化程序
    
     系统上电复位后8031从地址000H开始执行程序，首先对系统初始化，完成设置栈指针，计数器/定时器工作方式，计数器/定时器初值，中断方式，软标志初态值设置以及内部和外部RAM 单元清零等工作。50H-7FH为堆栈区域，栈顶的位置由SP指示，初始化程序中SP 特殊功能寄存器写入60H。
    
     8031单片机提供了5个中断请求源，2个中断优先级，可实现两级中断服务嵌套。5个中断请求源为两个外部中断请求，两个片内定时器/计数器溢出中断和一个外部中断。这个外部中断是AD574转换结束后，通知8031CPU取数，CPU响应这一中断请求，暂停正在做的工作，保护好现场后去取数，将数放入数据存储器后再恢复现场，继续原来的工作。
中断服务程序
    
     本系统的中断服务程序是T0采样中断服务程序，另外还有一个AD574申请CPU取数的外部中断服务程序。前者主要完成模拟信号的采样，数据处理和报警停车等功能。它是本系统软件的核心部分。T0中断服务程序主要由采样子程序SUM P，保护子程序PRO T等组成，其流程图如图5 所示:

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