1 导言
本文提出了一种根据89C51/52单片机的数控机床面板智能处理单元，该处理单元经过规范串口与数控系统交流信息，能够显现数控机床的根本状况和对其进行手动操作。该作业是国家863方案“PC外设型齐备数字机床及其要害技术研讨”的一部分研讨内容，现已用于三坐标数控铣床。
2 作业原理
89C51/52单片机具有片内ROM、16位计数和规范串口［2］。在89C51/52单片机构成数控机床面板智能处理单元中，一般不需求外部扩展ROM和RAM，单片机I/O口的一位对应一个输入/输出量，若单片机I/O口不行，能够进行扩展。单片机以守时中止检测输入，一旦发现输入电平改变，就将其对应的新状况由串口发送给数控系统。另一方面，数控系统经过串口将需求显现的信息发送给单片机。因为采用了串行通讯，数控系统与面板智能处理单元的接口是规范的，操作面板的信息处理根本上不占用数控系统CPU的时刻，而且面板智能处理单元自身成为一个规范化模块。图1为数控铣床面板智能处理单元的原理图。图中，数控铣床手动操作面板的输入/输出信息大致有以下几类：
图1 数控铣床面板智能处理单元原理图
1）作业方式挑选：手动/主动/回原点
2）单步进给量挑选
3）接连进给速度挑选
4）进给速度倍率挑选
5）进给坐标挑选
6）主轴电机、泵、电磁聚散制动器等的通/断操控
7）急停
8）暂停及显现
9）进给坐标超行程显现
10）毛病显现
其间，作业方式、单步进给量和接连进给速度等的挑选与进给速度倍率挑选分别用转换开关1和转换开关2在不同状况间切换。同一个转换开关操控的状况具有机械互锁，能够防止因为误操作一起接通两个或两个以上具有互锁联系的状况。图1中其他的输入/输出量均由单片机的I/O口直接操控，可确保多个状况一起牢靠地输入/输出。
3 系统软件
89C51/52单片机数控机床面板智能处理单元上电复位初始化后，进入中止作业状况，答应守时中止和串行中止。在守时中止中，将检测输入状况有无改变，并将改变了的输入状况由串口发送到数控系统;数控系统需求由手动操作面板显现的信息从串口发送给单片机，并由单片机串行中止服务程序作出相应的处理
单片机上电复位及初始化能够在极短的时刻内完结，而数控系统的初始化则需求较长的时刻。在数控系统的初始化没有完结时，串行通讯无法作业，因而单片机的主程序在完结初始化后，要等候数控系统从串口发送“READY”信号，并在接收到“READY”信号后开端对操作面板的输入/输出进行操控。
在守时中止服务程序中，逐个查看每个键的状况，若发现某一个键的状况发生改变，便将新的状况从串口发送到数控系统，一起退出中止服务程序，不然，在查看完一切键后退出中止服务程序。为了检测键状况的改变，必须将键原先的状况存放在内存中，用00H表明键处于接通状况，FFH表明键处于断开状况。当读到某个键处于接通状况时，先判别其内存中的值是 80H仍是《80H，若内存中值 80H，阐明键本来处于断开状况，将其减1后若 FCH，则存入内存，若
图3 状况搬运图
4 定论
本文提出了一种新的根据89C51/52单片机数控机床面板智能处理单元，从理论剖析和实践使用能够得到以下定论：
（1）面板智能处理单元满意数控机床手动操作面板的功用需求，软硬件规划合理，牢靠性高;
（2）使用串行通讯，使手动操作面板成为一个接口简略而且规范的模块;
（3）本文提出了一种软件消除键颤动的算法，该算法具有牢靠和简略等长处;
（4）面板智能处理单元具有很好的扩展性，能够非常方便地扩展单点输入/输出口，还能够带动数码或液晶显现。
