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1、摘 要随着科学技术的进步，尤其是电子技术的发展，自动化已经遍布我们的生活。自动化技术的提高能大幅度的提高经济效益，这在包装业中表现的特别明显。近年来，铣床的自动化、电子监测和控制系统持续发展，使的铣床拥有强大的加工能力,能进行高速和承受重负荷的切削工作，齿轮加工。适合模具特殊钢加工、矿山设备、产业设备等重型大型机械加工。以及产品损耗减少、工伤和老毛病降低等优点而获得出色的成绩。论文先将设计的总体思路做了具体的概括，万能铣床底座、机身、工作台、中滑座、升降滑座等主要构件均采用高强度材料铸造而成，并经人工时效处理，保证机床长期使用的稳定性。本文主要对自动装箱控制系统进行研究，对所用到的各个器件的功
2、能进行了详细的介绍。主电路部分采用 8031 74LS373 2764 组成了一个单片机最小系统。为了读键盘给定值，及完成检测和控制，该设计专门扩展一个 8155 可编程接口及程序存储器 EPROM2764。对各控制进行程序编制，这样软硬件结合的方式完成整个万能铣床单片机控制系的设计。通过对此题目的设计可以把大学三年所学的专业知识融会贯通于实际并能锻炼独立思考的能力,经过对我们的锻炼必然成为未来自动化技术的骨干，也将为中国的发展贡献一份力量。也使得我们能适应未来中国以及世界自动化技术的发展趋势。关键词：单片机 设计 万能铣床1目录第一章 绪论 .2第二章 设计构思 .3第三章 单片机的概述 .
3、53.1 存储器 .53.2 中央处理器（CPU） .53.3 I/O 接口 .73.4 内部总线 .73.5 定时器/计数器 .7第四章 单片机控制系统硬件结构 .94.1 CPU 的选取 .94.2 单片机的选择 .94.3 8031 单片机的基本结构及管脚说明 .94.3.1 8031 单片机的基本机构 .94.3.2 8031 管脚的具体功能 .104.4 单片机复位状态与复位电路 .134.5 接口电路 .144.5.1 I/O 接口 .144.5.2 I/O 接口的作用 .154.5.3 I/O 接口的类型 .154.6 程序存储器 2764 芯片介绍 .164.7 8155 内部
4、结构和引脚功能 .1824.7.1 8155 内部结构 .184.7.2 8155 具体引脚功能 .19结论 .22参考文献 .23第一章 绪论自动控制技术在现代的工业技术中编演着越来越重要的角色，在经济快速发展的中国，当然更加需要高技术自主的技术体系，在此过程中更加人性化的工作条件和创造更多的价值使得远程控制也得到相结合的发展。为我国的经济和社会的全面发展和进步奠定了坚实的经济基础。利用单片机最小系统实现该自动化生产过程是本次设计的重点。因此，本次设计采用了 MCS-51 系列的单片机为控制器件，因为在价格与性能方面它都比较符合设计的需要，但是 8031 内部没有存储器，如果采用 8031则
5、要外扩展存储器才能实现数据的存储问题。其次，要通过键盘与显示器来实现数据的显示与监控，可利用 8155 或 8255 并行接口连接。在选用芯片的过程当中，8155 和 8255 都具有类似的功能，在该系统中，往往需要同时使用键盘与显示器，为了简化电路，把键盘与显示器接在了一起，构成了键盘与显示器混合接口电路。可通过 8155 的 PB 口用于给定值和产品计数显示，PA 口读键盘的给定值，PC 口高四位为输入方式，用语检测光电管和 START、STOP 的两个键值的状态。通过 P4 口和 P5 口连接电机的控制装置，是利用 SSR 固态继电器实现的，SSR 成功地实现了弱信号(VSR)对强电(输
6、出端负载电压)的控制。最后，通过 P7 口连接报警装置，如出现电机方面的故障或系统内部的故障时进行报警，通常，8031 连接驱动装置进行报警系统的设置，本设计中，利用了声光报警电路实现的。主电路部分采用了单片机最小系统。为了读键盘给定值，及完成检测与控制，为设了扩展存储器，对各控制进行编程，采用软件与硬件接合的方法完成整个自动装箱控制系统的设计。3第二章 设计构思1、 万 能 铣 床 底 座 、 机 身 、 工 作 台 、 中 滑 座 、 升 降 滑 座 等 主 要 构 件 均采 用 高 强 度 材 料 铸 造 而 成 ， 并 经 人 工 时 效 处 理 ， 保 证 机 床 长 期 使 用 的
7、 稳定 性 。2、 机 床 主 轴 轴 承 为 圆 锥 磙 子 轴 承 ， 万 能 铣 床 主 轴 采 用 三 支 承 结 构 ，主 轴 的 系 统 刚 度 好 ， 承 载 能 力 强 ， 且 主 轴 采 用 能 耗 制 动 ， 制 动 转 矩 大 ，停 止 迅 速 、 可 靠 。3、 工 作 台 水 平 回 转 角 度 45， 拓 展 机 床 的 加 工 范 围 。 万 能 铣 床主 传 动 部 分 和 工 作 台 进 给 部 分 均 采 用 齿 轮 变 速 结 构 ， 调 速 范 围 广 ， 变 速方 便 ， 快 捷 。4、 工 作 台 X/Y/Z 向 有 手 动 进 给 、 机 动 进
8、给 和 机 动 快 进 三 种 ， 万 能铣 床 进 给 速 度 能 满 足 不 同 的 加 工 要 求 ； 快 速 进 给 可 使 工 件 迅 速 到 达 加 工位 置 ， 加 工 方 便 、 快 捷 ， 缩 短 非 加 工 时 间 。5、 万 能 铣 床 X、 Y、 Z 三 方 向 导 轨 副 经 超 音 频 淬 火 、 精 密 磨 削 及 刮研 处 理 ， 配 合 强 制 润 滑 ， 提 高 精 度 ， 延 长 机 床 的 使 用 寿 命 。6、 润 滑 装 置 可 对 纵 、 横 、 垂 向 的 丝 杠 及 导 轨 进 行 强 制 润 滑 ， 减 小 机床 的 磨 损 ， 保 证 机
9、床 的 高 效 运 转 ； 同 时 ， 万 能 铣 床 冷 却 系 统 通 过 调 整 喷嘴 改 变 冷 却 液 流 量 的 大 小 ， 满 足 不 同 的 加 工 需 求 。7、 万 能 铣 床 机 床 设 计 符 合 人 体 工 程 学 原 理 ， 操 作 方 便 ； 万 能 铣 床 操作 面 板 均 使 用 形 象 化 符 号 设 计 ， 简 单 直 观 。8、 床 身 用 来 固 定 和 支 承 铣 床 各 部 件 。 顶 面 上 有 供 横 梁 移 动 用 的 水 平导 轨 。 前 壁 有 燕 尾 形 的 垂 直 导 轨 ， 供 升 降 台 上 下 移 动 。 内 部 装 有 主 电
10、 动机 ， 主 轴 变 速 机 构 ， 主 轴 ， 电 器 设 备 及 润 滑 油 泵 等 部 件 。9、 横 梁 横 梁 一 端 装 有 吊 架 ， 用 以 支 承 刀 杆 ,以 减 少 刀 杆 的 弯 曲 与 振动 。 横 梁 可 沿 床 身 的 水 平 导 轨 移 动 ， 其 伸 出 长 度 由 刀 杆 长 度 来 进 行 调 整 。10、 主 轴 是 用 来 安 装 刀 杆 并 带 动 铣 刀 旋 转 的 。 主 轴 是 一 空 心 轴 ， 前端 有 7:24 的 精 密 锥 孔 ， 其 作 用 是 安 装 铣 刀 刀 杆 锥 柄 。 11、 纵 向 工 作 台 纵 向 工 作 台 由
11、 纵 向 丝 杠 带 动 在 转 台 的 导 轨 上 作 纵 向移 动 , 以 带 动 台 面 上 的 工 件 作 纵 向 进 给 。 台 面 上 的 T 形 槽 用 以 安 装 夹具 或 工 件 。12、 横 向 工 作 台 横 向 工 作 台 位 于 升 降 台 上 面 的 水 平 导 轨 上 ， 可 带 动4纵 向 工 作 台 一 起 作 横 向 进 给 。13、 转 台 转 台 可 将 纵 向 工 作 台 在 水 平 面 内 扳 转 一 定 的 角 度 (正 、 反均 为 0 45o)， 以 便 铣 削 螺 旋 槽 等 。 具 有 转 台 的 卧 式 铣 床 称 为 卧 式 万 能铣
12、床 。14、 升 降 台 可 以 带 动 整 个 工 作 台 沿 床 身 的 垂 直 导 轨 上 下 移 动 , 以调 整 工 件 与 铣 刀 的 距 离 和 垂 直 进 给 。15、 底 座 底 座 用 以 支 承 床 身 和 升 降 台 ， 内 盛 切 削 液 。以下就是万能铣床单片机控制系统的主程序流程框图图 2.1 万能铣床控制系统结构框图5第三章 单片机的概述单片微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是一种非常活跃且颇具生命力的机种。单片微型机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。 通常，单片机由集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：CPU（中央处理器） 、存储器和 I/O 接口电路等。因此，单片机只需要与适当的软件及外部设备相组合，便可成为一个单片机控制系统。与单片机相比，微型计算机是一种多片机系统。微型计算机是由中央处理器（CPU）芯片、ROM 芯片、RAM 芯片和 I/O 接口芯片等通过印刷电路板是总线（地址总线 AB、数据总线 DB 和控制总线 CB）连成一体的完整计算机系统。其中，中央处理器（CPU）的字长长，功能强大；ROM 和 RAM 的容量很
