单片机在数控车床切削力测量中的应用
3、系统软件设计
系统的主程序框图见图3,系统软件包括:动态显示程序、A/D采样程序、标度变换程序和中断服务程序等。
中断服务程序主要是利用定时器中断产生的时标,对LED数码管进行动态刷新显示。
3.1 A/D采样程序
本程序分主程序和中断服务程序两部分。主程序用来对中断初始化,给ADC0809发启动脉冲、送模拟量路数的地址、动态显示、监控报警等。中断服务程序用来接收A/D转换后的数字量和判断一遍采样完成否。
图3 系统主程序框图
图4 标度变换子程序框图
部分参考程序如下:
主程序:ORG 0A00H
MOV R1,#30H;输入数据区起始地址
MOV R4,#03H;模拟量总路数送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 $ ;等待中断
中断服务程序:
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,则转LOOP
CLR EX0; 若采集完3路,则关INT0中断
LOOP: RETI
END
3.2 标度变换子程序框图
由实验结果得知,本系统由A/D转换成的数字量与数控车床切削力的值呈线性关系。因此,标度变换的数学公式为:
Ax=A0+(Am-A0)(Nx-No)/(Nm-No)
A0 ── 一次测量仪表的下限
Am ── 一次测量仪表的上限
Ax ── 实际测量值
N0 ── 仪表下限所对应的数字量
Nm ── 仪表上限所对应的数字量
Nx ── 测量值所对应的数字量
为了使程序简单,一般把被测参数的起点A0(输入信号为0)所对应的A/D转换值为0,即N0=0,这样公式变为:
Ax= Nx/Nm(Am-A0)+A0
该系统标度变换子程序框图如图4所示。
4、结束语
应用单片机测量数控车床切削力,实现了生产过程中连续自动采样、实时显示、过载报警,以便操作人员进行监控和管理生产,有效地防止了因切削用量过大而损坏数控车床的现象发生。本系统也可经改进后移植到需限载的其他领域中应用。
参考文献:
1 潘新民,微型计算机控制技术,人民邮电出版社,1986年
2 胡汉才,单片机原理及其接口技术,清华大学出版社,2001年
3 杨荣福,董申,金属切削原理,机械工业出版社,1988年
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