加载中…机床操作面板的工作原理及设计
(2016-11-14 11:08:59)| 分类： 数控铣床 |
1、数控机床操作面板的工作原理
在此次钻攻中心的技术改造中，受到电脑、收款机等矩阵键盘的启发，决定自行研发、设计该矩阵键盘的硬件电路，通过单片机编程实现 数控机床操作功能按键的编码输出，在FANUC数控系统的PMC中通过梯形图编程内部处理单片机输出的按键编码信号，以实现各个按键的功能，同时PMC输出相应指示灯的编码信号送人指示灯处理电路，从而实现按键指示灯的实时显示。
根据FANUC控制系统和我们设计的机床操作面板以及一些辅助功能的要求。
2、硬件电路
在设计硬件电路时，根据该 钻攻中心的使用功能，结合使用单位的实际应用等各方面因素，该钻攻中心需要35个按键满足机床各个操作功能的实现，完成所有的加工要求。所以，通过多方面综合设计评审，确定按键编码方式为矩阵编码，指示灯为分组地址综合编码。
2. 1、键盘处理
采用5x8矩阵键盘。列接由89S51单片机的P0口，行接89S51单片机的P2口。空闲时，每一行接有上拉电阻，使之呈现高电平。键盘采用逐列扫描查询工作方式，通过软件控制使单片机的P0口轮流输出扫描码，经74LS244缓冲器输出到列。单片机的P2口循环采集输人的信号，当有低电平时，CPU判断有按键按下。由于矩阵式键盘的按键位置由行号和列号唯一确定，所有分别对行号和列号进行二进制编码，然后通过软件将两值合成一个字节就形成了按键的编码。每一个编码对应一个按键功能，如表1所示。此编码经过电平转换电路输出到PMC,通过数控系统梯形图编程判断，实现相应的功能操作。
2.2、指示灯显示处理
指示灯显示电路主要由信号输出端、信号比较转换电路、译码电路、锁存输出电路组成。为了节约输出端连线，降低因连线多而造成的人为故障，所以采用分组地址综合编码方式来点亮相应的指示灯。
数控机床系统PMC输出的8位二进制编码信号直接送入指示灯处理电路。信号按照表2编码，分为两部分，其中低四位作为位信号，高四位作为片选信号。PMC输出的24
V编码信号通过LM339电压比较器后转换成数字脉冲电路使用的5
V电平信号，其中经过限流电阻送到双路4位D类边沿触发器74HC874;另外四路信号通过74 HC
154译码器译出16个信号通过反向器输人触发器的使能端，控制相应的触发器激活，使位信号输出，点亮相应的指示灯。由于74HC847具
有数据锁存功能，所以即使使能信号消失，也能保持指示灯的导通状态，只有当第二次触发，有不同的位信号输出时才会改变。由于PIMC输出的每一个编码信号对应于每一个指示灯，所以通过PMC控制程序就能使相应的指示灯点亮。
3、软件设计
对键盘、指示灯的硬件电路设计完成后，需进行软件编程以实现硬件电路的功能。
2、硬件电路
2. 1、键盘处理
2.2、指示灯显示处理
有数据锁存功能，所以即使使能信号消失，也能保持指示灯的导通状态，只有当第二次触发，有不同的位信号输出时才会改变。由于PIMC输出的每一个编码信号对应于每一个指示灯，所以通过PMC控制程序就能使相应的指示灯点亮。
3、软件设计
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