摘要：關鍵詞：類別：自動化測試 工業控制——數控加工技術
AT89C51是一種帶4K字節閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。
本文就介紹了應用AT89C51單片機測量數控車床切削力的新方法，重點闡述了單片機實現連續自動采樣、A/D轉換、標度變換及數據處理的方法。
1 問題的提出
在數控車床的加工中，切削力的測量甚為重要。通過對切削力的測量可以分析與研究數控車床各零部件、機構或結構的受力情況和工作狀態，驗證設計和計算結果的正確性，確定整機工作過程中的負載譜和某些物理現象的機理。因此，他對發展設計理論、保證數控機床安全可靠地運行以及實現數控機床自動加工、自動檢測、自動控制和切削力過載報警等都具有十分重要的作用和適用價值。
2 系統硬件接口電路的設計
系統硬件原理框圖如圖1所示。系統以AT89C51單片機為控制核心，外圍電路針對單片機的功能特點而設計，充分利用了AT89C51單片機片內資源豐富的特點，簡化了外圍電路，提高了可靠性。下面對系統中主要功能模塊與硬件可靠性技術逐一分析。
部分參考程序如下：
主程序：ORG 0A00H
MOV R1,#30H；輸入數據區起始地址
MOV R4,#03H；模擬量總路數送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 $ ;等待中斷
中斷服務程序：
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，則轉LOOP
CLR EX0； 若采集完3路，則關INT0中斷
LOOP: RETI
END
3.2 標度變換子程序框圖
由實驗結果得知，本系統由A/D轉換成的數字量與數控車床切削力的值呈線性關系。因此，標度變換的數學公式為：
Ax=A0+（Am-A0）（Nx-No）/（Nm-No）
A0 ── 一次測量儀表的下限
Am ── 一次測量儀表的上限
Ax ── 實際測量值
N0 ── 儀表下限所對應的數字量
Nm ── 儀表上限所對應的數字量
Nx ── 測量值所對應的數字量
為了使程序簡單，一般把被測參數的起點A0（輸入信號為0）所對應的A/D轉換值為0，即N0=0，這樣公式變為：
Ax= Nx/Nm（Am-A0）+A0
結束語
應用單片機測量數控車床切削力，實現了生產過程中連續自動采樣、實時顯示、過載報警，以便操作人員進行監控和管理生產，有效地防止了因切削用量過大而損壞數控車床的現象發生。
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