基于AT89S51的自动攻丝控制系统

基于AT89S51的自动攻丝控制系统摘要：讨论了一种基于单片机控制的自动攻丝系统，研究了自动攻丝机装置的运行流程，对机械运行的状态、位置、时序等进行自动控制的一种新方法，并对其硬件组成，主要部件的工作原理和重点程序流程加以说明。改变了现在的手工工作方式,可以提高生产部门的工作效率,安全、可靠，是当前机械研究的一种发展方向。关键词：攻丝；单片机；数字控制系统；Theauto-tappingControllingSystembasedonAT89S51Abstract:Thepaperintroducestheauto-tappingcontrollingsystembasedonAT89S51andanalyzesanewmethodtocontrolthesystem’sstation、position、precedenceorderandsoon.Atlast,itgivesouttheapplicationprogramstructureandtheprogramflow.ThismethodhasbroketheTraditionalManualWayofworkandismoreeffective、saferandmorerealiablewaythatcurrentmachinerystudiesdevelops.Keyword:Tapping;Single-chipmicrocomputer;Digitalcontrolsystem0引言攻丝是机械零部件制造、安装及整机装配过程中必不可少的一个步骤。目前的螺纹孔通常是在零件上先加工螺纹底孔，然后再攻丝而成的。攻丝可采用手工操作或专门的攻丝机来攻丝，专用的攻丝机只能用于攻丝，而钻床只能用于钻孔，造成加工工艺烦琐，生产效率低，劳动条件差，设备占地面积大。基于89S51单片机的多功能自动攻丝机具有轻便灵活、重复定位准确迅速、切削速度快、生产效率高、操作简单、工作范围大等显著特点。避免并克服了车床、钻床或手动攻丝的局限和不足，省时省力、不断丝锥、不烂牙。能够广泛应用于机床、模具、塑料机械，印刷机械，工程机械，包装机械制造厂、汽车摩托车另部件，航空发动机，机动车辆及通用机械等行业。1控制系统的硬件结构1.1自动攻丝机的工艺流程单片机自动攻丝机的工艺流程如图1所示。在采用单片机控制的攻丝机对应位置装有表示各步到位的限位开关，当某一位到位后，将由一个或几个限位开关闭合。由限位开关对攻丝机的位置进行监测。当攻丝机到达预定位置时，相应的开关动作。开关信号输入单片机后，单片机根据程序设置来控制继电器的接通或断开。由继电器的接点带动电动机运转，再由电动机完成攻丝机的工艺动作。1.2单片机控制系统原理图在单片机自动攻丝机控制系统中，74LS244为输出口，其输入端与P0.7-P0.0相连；1Q-6Q为输出端，每一位分别经驱动器74LS06控制继电器，继电器的开关用来控制攻丝机的启动和停止。单片机自动攻丝机控制系统的原理图如图2。加紧加紧加紧加紧加紧加紧图1单片机自动攻丝机的工艺流程图图2单片机自动攻丝机控制系统的原理2控制系统的软件结构2.1单片机控制系统的工作原理输入口74LS273用来读入6个限位开关的状态，当某位的开关闭合时，该位为0，否则为1。7D、8D两位接+5V。表1攻丝机动作与控制代码的对应关系步序动作功能限位开关状态模型十六进制数输出控制模型十六进制数P1夹紧11010110D6H0000000101HP2前进11011010DAH0000010105HP3攻进11101011EBH0001010115HP4攻退11011111DEH0010010125HP5后退11110111F7H0010100129HP6松开11111101FDH001010102AHP7暂停按扭开关SW为操作开关，它未被按下时，单片机的/INT0为高电平，不申请中断；当被按下时，单片机/INT0引脚为低电平，其上升沿向单片机申请中断。相应中断之后，单片机即转到中断服务程序。该中断服务程序按给定的工艺流程输出相应的控制模型，然后读入限位开关的状态，再与要求的限位开关的状态进行比较。若两状态一致，则表示该动作已经完成，可开始下一步的动作。当所设的六部动作操作完成以后，即停机，等待操作者重新安装下一个工作。当工件安装完毕之后，按SW键启动，继续新的工作。2.2单片机自动攻丝机的程序框架单片机自动攻丝机的主程序流程框图如图3所示设置中断控制字攻丝机主程序开中断踏步图3单片机自动攻丝机的主程序流程框图清除所有控制信号中断服务程序发夹紧命令发前进命令发攻进命令攻进现场信号到否前进现场信号到否松开现场信号到否发松开命令后退现场信号到否攻退现场信号到否发攻退命令发后退命令返回夹紧现场信号到否图4自动攻丝机的中断服务程序流程图3结论采用单片机控制法控制攻丝机的运行，改变了过去机械装置既笨重又难操作的特点，降低成本，又提高了加工精度和生产效率。实践表明该方法简单、准确、可操作性强，易于实现。参考文献：[1]于良耀.8位单片机的16位外部总线扩展与应用[J].单片机与嵌入式系统应用,2006(6):69-71.[2]李文波.8098单片机在温度检测系统中的应用[J].电气传动自动化,2006(4):51-52.[3]林潇.P87C591单片机在座车平台液压调平系统中的应用[J].制造技术与机床,2006(18):152-154.[4]姚银花.基于SOC单片机的医疗护理床系统设计[J]．天津工业大学学报，2006(4):44-47