经济型数控钻床控制系统硬件电路设计开题报告

南京工程学院自动化学院本科毕业设计（论文）开题报告题 目 ： 经济型数控钻床控制系统硬件电路设计 专 业： 自动化（数控技术应用） 班 级： 数控 034 学 号： 学生姓名： 指导教师： 2007 年 3 月本科毕业设计 (论文)开题报告学生姓名 黄李刚 学 号 103030121 专 业自动化（数控技术应用）指导教师 华茂发 职 称 副教授 所在院系 自动化学院课题来源 自拟课题 课题性质 工程设计课题名称 经济型数控钻床控制系统硬件电路设计毕业设计的内容和意义课题研究的内容：采用 8031 作为主 CPU，外扩 32K 程序存储器，8K 数据存储器，并使用89C2051 作从 CPU，控制四排 LED 显示；键盘用 8155 扩展，并用它剩余的 PB口扩展若干输入输出信号接口，进行经济型数控钻床控制系统硬件电路设计。毕业设计的具体内容：1、控制轴数：三轴（X 轴、 Y 轴、Z 轴） ；2、扩展程序存储器：32K 程序存储器， 8K 数据存储器；3、显示器：四排 LED 显示；4、输入：8155 扩展键盘输入；5、I/O 接口：用 8255 扩展本课题研究的意义：本课题对单片机在数控钻床控制系统硬件电路中的应用进行了研究，其研究意义如下：1、此系统不仅可以作为经济型数控钻床的控制系统，还可用作对普通钻床的数控改造。在国内有着十分广阔的市场前景。2、此系统为运用单片机开发，设计此系统可以巩固和加深在课堂上所学的单片机知识。有着十分重要的研究价值。3、设计此系统可以培养严谨的工作态度，良好的工程意识。4、本设计考虑到我国国内的大多数中小型企业对于其生产的零件精度，经济型数控机床足以满足，经济型车床在我国的前景至少在未来的几十年还是十分广阔的，故本设计必将对我国的现代化建设做出一定的贡献。文献综述文献16全面讲述了通用的集成电路芯片的引脚功能，在本控制系统中用到的十几种芯片都是通过查阅这两本文献获得各自引脚功能的。文献234介绍了单片机的内外部结构，引脚的含义和工作方式，以及编程方式，其中详细介绍了显示电路的设计，通过它对四排 LED 显示有了设计的思路。通过这几本书为设计打开了思路，指引了方向。文献5详细介绍了 MCX314 的控制原理，基于它设计的机床数控系统的软、硬件方法。书中所有电路和软件例程都通过测试。文献7 全面的讲述了 Protel99 的是用方法，为设计出来的电路图可以转变成 PCB 图。通过此书可以完成后期的画图。文献 9全面讲述了整个自动化的工艺流程，讲述了国外的数控机床的现状及发展。参考文献：1.王新贤.通用集成电路速查手册M.山东：山东科学技术出版社 .2002.2.何立民.MCS51 单片机应用系统设计M.北京：北京航空航天大学出版社.1990.3.窦振中.单片机外围器件实用手册输出通道器件分册M.北京：北京航空航天大学出版社.2003.4.王福瑞.单片微机测控系统设计M.北京：北京航空航天大学出版社 .1999 年.5.叶佩青.MCX314 运动控制芯片与数控系统设计M. 北京：北京航空航天大学出版社.2003.6.周良权.数字电子技术基础M.北京：高等教育出版社.2002 年.7.王廷才.电子线 CAD Protel99 使用指南M.北京：机械工业出版社 .2004 年.8.张义和.Protel PCB 99 设计与应用技巧J.北京：科学出版社 .2000 年.9.王兆安，黄俊.电力电子技术（第四版）M.西安：西安交通大学出版社 .2005.10. Mikell P. Groover. . Automation, Production Systems, and Computer-Integrated Manufacturing(Second Edition).北京：清华大学出版社M.2000.11.余永权.单片机应用系统的功率接口技术M.北京：北航出版社 .1992.研究内容采用 8031 作为主 CPU，外扩 32K 程序存储器，8K 数据存储器， 8031 的PA 口实现手动键盘的输入，控制+X、-X 、+Y、-Y、+Z、-Z 方向进给以及启动、停止、超程报警：用 89C2051 作从 CPU，控制四排 LED 动态显示；用 8155 扩展矩阵键盘，剩余的 PB 口用于与外界信号的联络；用 8255 口扩 MDI 方式波段开关；用 74LS245 接 273D 触发器，完成步进电机信号输出接口电路。通过模块间的数据线和控制线的连接，最终形成数控钻床系统硬件电路。研究计划3.13.14 熟悉资料、借阅资料、复习相关专业内容3153.20 写毕业设计开提报告3.213.28 拟定方案3.294.5 CPU 扩展电路设计4.64.13 显示电路设计4.144.21 手动键盘和编辑键盘设计4.224.30 I/O 扩展电路设计5.15.3 五一休息5.45.14 用 PROTEL 绘制原理图和 PCB 图5.145.20 英文资料翻译5.216.11 毕业论文撰写、准备答辩6.12 毕业答辩特色与创新本论文特色与创新如下：1、本毕业设计是经济型数控钻床硬件电路的设计，虽然采用DSP、EDA、FPGA 等高端器件也可完成，但我采用传统的 8031 单片机就可足以实现控制系统的硬件电路，使性价比更高。3、本设计运用了 89C2051 作为从 CPU，对显示电路进行控制，是本设计的一大