基于usb的单片机数控系统设计

单片机

设计 研究

《电加工与模具》!##S年第S期

基于!"#的单片机数控系统设计

宫

凯

高长水

（南京航空航天大学机电工程学院，江苏南京!）"##"$

具有传输速度高、实时性强、易于扩展、使用灵摘要：%&’作为一种新型的计算机接口技术，活、能够进行错误侦测等特点，可以在很大范围内取代(、并行端口，进行短距离高速数据传&)!*!输，因而应用普遍。简单介绍了%&’接口的特点和+,-.-+&公司的%&’接口芯片+/-%&’/"!的使用，详细介绍了基于%&’的单片机控制系统的组成和软硬件开发过程。

关键词：；单片机；数控系统%&’

在电火花线切割机的数控系统中，现在常用的传输方式是在并行端口插入单板机或数据传输卡等板卡对机床进行实时控制。采用板卡不仅安装麻烦，容易受机箱内环境的干扰，而且由于受计算机插槽数量和地址的限制，不可能挂接很多设备。而通用串行总线（%，简称%）的出现，很好地解01234567&34167’85&’决了以上这些矛盾，能够很容易地实现低成本、高可靠性、多点数据传输和数据监控控制系统等。、、-’;等公%&’是"99:年;1<4=5=>?@=A6BC司联合制定的一种新的+@串行通信协议。它是为解决日益增加的+@外设与有限的主板插槽和端口之间的矛盾而制定的一种串行通信的标准，%&’协议出台后得到各+芯片制造商和+@厂商、@外设厂商的广泛支持。%&’本身也在不断发展和完善，

、、、D10E=F59GHI以及;6<J&.108KL433’&/等流行的操作系统都增加了对%&’的支持。

一种是;%&’控制器一般有两种类型：@%集

成在芯片里面的，以-0?37的GM9*#NM系列、另一种是纯粹R@O+(P&&的PQ%&’系列为代表；的%仅处理%如+&’接口芯片，&’通信，,-.-+&

!接口）、的+（@+/-%&’+""N、+/-%&R/-%&’/""-（并行接口），’/"!H6?1=067&3A1<=0ER

的%8<?=4&’H9$#!、%&’H9$#*、%&R’H9$#S等。前一种由于开发时需要单独的开发系统，其开发成本较高；而后一种只是一个芯片与;@%接口实现%因此成本较&’通信功能，

收稿日期：!##S)#!)"$

第一作者简介：宫凯，男，博士研究生。"9T$年生，

低，而且可靠性高。本文主要介绍利用+,-.-+&公司的+/-%&’/"!器件和G9@:"(/系列单片机实现对电火花线切割机的控制。

组成及功能"系统工作原理、

$U$工作原理及其功能

系统是以+@机和单片机为主建立的数控系统。+@机通过+/-%&’/"!和G9@:"(/单片机通信，由G9@:"(/单片机再将控制信号输出到电火花线切割机。鉴于机床对实时性的要求，系统采用G9@:"(/单片机作为下位机对机床进行实时控制，另外G9@:"(/单片机还作为+/-%&’/"!%&’接口芯片的控制芯片负责和上位+@机的通信。+@机作为上位主控机，实现编程、译码、对工作状态的监控功能。该系统可以实现对机床的有效实时控制，并可实现对-&J和*’代码的翻译解释、+@机仿真运行等一系列功能。

$%&!"#数控系统的硬件组成

系统主要由+不@机和%&’接口控制卡组成，需要打开电脑机箱，只要把控制卡和+@主机相连即可使用，十分方便。%&’数控加工系统结构如图"所示。

万方数据　

图"%&’数控加工系统的结构简图

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