專利名稱：自動機(jī)床單片機(jī)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自動機(jī)床單片機(jī)控制器，屬自動控制技術(shù)領(lǐng)域，它特別適 用于實(shí)現(xiàn)對小型自動機(jī)床的自動控制。
背景技術(shù)：
現(xiàn)場總線是當(dāng)今自動化控制領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)之一，標(biāo)志著工業(yè)控制技
術(shù)領(lǐng)域又一個(gè)新時(shí)代的開始。CAN ( Controller Area Network)控制器局域網(wǎng)總 線，在眾多類型的工業(yè)現(xiàn)場總線中，CAN因其高性能、高可靠性及獨(dú)特的設(shè)計(jì)， 越來越受到人們的重視，許多單片機(jī)生產(chǎn)廠家如美國微芯公司(MicrocWp Technology Inc.)將PIC18F**8系列帶CAN總線模塊的單片機(jī)嵌入到他們的產(chǎn) 品中，這就為用戶提供了性價(jià)比非常高的應(yīng)用方案。
背景技術(shù)：
中，國內(nèi)傳統(tǒng)機(jī) 床的控制電路大量使用控制電纜，其接線復(fù)雜、可靠性較低，故障率高。而釆 用CAN總線傳輸控制信號只需2根信號線，線路簡單，故障率低。為克服傳統(tǒng) 機(jī)床控制電路的諸多缺陷，我們對基于CAN總線的自動機(jī)床單片機(jī)控制器進(jìn)行 了研制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種自動機(jī)床單片機(jī)控制器，它釆用具 有CAN總線接口的單片微型計(jì)算機(jī)做控制核心，釆用標(biāo)準(zhǔn)CAN總線進(jìn)行信號 傳輸，能有效地簡化機(jī)床控制線路、提高可靠性、降低成本、增加控制功能。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題釆用的技術(shù)方案是 一種自動機(jī)床單片機(jī)控制器，
它包括主控電路板、人機(jī)界面電路板、CAN總線，所述的主控電路板包括24 路光電隔離輸入模塊、并入串出芯片組、主控板單片機(jī)、串入并出芯片組、24 路光電隔離輸出模塊、主控板CAN總線光電隔離模塊、主控板CAN總線接口、 主控板系統(tǒng)電源模塊；所述的人機(jī)界面電路板包括液晶顯示模塊、人機(jī)界面板 單片機(jī)、矩陣鍵盤接口電路、人機(jī)界面板CAN總線光電隔離模塊、人機(jī)界面板 CAN總線接口、人機(jī)界面板系統(tǒng)電源模塊；所述的CAN總線進(jìn)行主控電路板 和人機(jī)界面電路板之間的雙向信號傳輸。
在主控電路板上，輸入信號通過24路光電隔離輸入模塊到達(dá)并入串出芯片 組，然后由主控板單片機(jī)的SPI串行接口將輸入信號讀入主控板單片機(jī)，主控 板單片機(jī)同時(shí)通過主控板CAN總線光電隔離模塊讀入人機(jī)界面板上傳過來的 鍵盤輸入信號。主控板單片機(jī)經(jīng)過程序處理產(chǎn)生輸出信號和文本信號，輸出信 號通過主控板單片機(jī)的SPI串行接口輸出到串入并出芯片組，再經(jīng)過24路光電 隔離輸出模塊輸出。文本信號則通過主控板CAN總線光電隔離模塊和主控板 CAN總線接口傳輸?shù)饺藱C(jī)界面板，通過液晶顯示器顯示文本信號。
人機(jī)界面板可接受64個(gè)按鍵開關(guān)輸入信號，按鍵輸入信號由人機(jī)界面板上 的人機(jī)界面板單片機(jī)通過其SPI接口以及輔助芯片輸出的列掃描信號通過矩陣 掃描的方式釆集得到。按鍵動作產(chǎn)生的輸入信號又通過人機(jī)界面板單片機(jī)的輸 入引腳輸入人機(jī)界面板單片機(jī)。按鍵輸入信號經(jīng)過人機(jī)界面板單片機(jī)程序處理 后，通過人機(jī)界面板CAN總線光電隔離模塊，經(jīng)人機(jī)界面板CAN總線接口傳 輸?shù)街骺仉娐钒迳系闹骺匕鍐纹瑱C(jī)。經(jīng)主控板單片機(jī)程序處理后產(chǎn)生的文本信 號通過主控板CAN總線光電隔離模塊和主控板CAN總線接口反饋傳輸?shù)饺藱C(jī) 界面板單片機(jī)，經(jīng)過人機(jī)界面板單片機(jī)處理后，通過其并行輸出接口傳輸?shù)揭?晶顯示模塊，文本信息最終在液晶屏上顯示。
本發(fā)明同背景技術(shù)相比所產(chǎn)生的有益效果
1、 釆用帶CAN總線接口的單片微型計(jì)算機(jī)做控制核心，具有可靠性高、 價(jià)格低、功能多的優(yōu)點(diǎn)。
2、 采用標(biāo)準(zhǔn)CAN總線進(jìn)行雙向信號傳輸，使控制線路簡單、故障率低、
使用方便。


圖i為本發(fā)明的總體方框圖； 圖2為圖l中主控電路板的方框圖； 圖3為圖1中人機(jī)界面板的方框圖； 圖4為主控電路板的原理圖； 圖5為人機(jī)界面板的原理圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的最佳實(shí)施例作進(jìn)一步描述
如圖l所示， 一種自動機(jī)床單片機(jī)控制器，其特征在于它包括主控電路板、 人機(jī)界面電路板、CAN總線，主控電路板和人機(jī)界面電路板之間通過CAN總
線進(jìn)行信號的雙向傳輸。
如圖2所示，主控電路板包括24路光電隔離輸入模塊M2、并入串出芯片 組U5、 U6、 U7、主控板單片機(jī)U8、串入并出芯片組U1、 U2、 U3、 24路光電 隔離輸出模塊M1、主控板CAN總線光電隔離模塊U4、主控板CAN總線接口 Pl、主控板系統(tǒng)電源模塊POWl。
如圖3所示，人機(jī)界面板包括液晶顯示模塊YJ1、人機(jī)界面板單片機(jī)Ull、 包含鍵盤接口P2、 P3和輔助芯片U9、 U10的矩陣鍵盤接口電路、人機(jī)界面板 CAN總線光電隔離模塊U12、人機(jī)界面板CAN總線接口 P4、人機(jī)界面板系統(tǒng) 電源模塊POW2。
參看圖4,外部輸入信號通過24路光電隔離輸入模塊M2到達(dá)并入串出芯 片組U5、 U6、 U7,由主控板單片機(jī)U8的SPI串行接口將輸入信號讀入主控板 單片機(jī)U8。與此同時(shí)，主控板單片機(jī)U8通過主控板CAN總線接口 Pl以及主 控板CAN總線光電隔離模塊U4讀入人機(jī)界面板上傳輸過來的鍵盤輸入信號。 主控板單片機(jī)U8經(jīng)過程序處理產(chǎn)生輸出信號和文本信號，輸出信號通過主控 板單片機(jī)U8的SPI串行接口輸出到串入并出芯片組U1、 U2、 U3，再經(jīng)過24 路光電隔離輸出模塊M1輸出。文本信號則通過主控板CAN總線光電隔離模塊 U4和主控板CAN總線接口 Pl傳輸?shù)饺藱C(jī)界面板，通過液晶顯示模塊YJ1的 液晶顯示器顯示。
參看圖5，在人機(jī)界面板上可接受64個(gè)按鍵開關(guān)輸入信號，按鍵輸入信號 由人機(jī)界面板上的人機(jī)界面板單片機(jī)Ull通過其SPI接口以及輔助芯片U9、 U10輸出的列掃描信號釆用矩陣掃描的方式釆集得到。按鍵動作產(chǎn)生的輸入信 號通過人機(jī)界面板單片機(jī)Ull的輸入引腳輸入人機(jī)界面板單片機(jī)Ull。按鍵輸 入信號經(jīng)過人機(jī)界面板單片機(jī)Ull程序處理后，通過人機(jī)界面板CAN總線光 電隔離模塊U12和人機(jī)界面板CAN總線接口 P4傳輸?shù)街骺仉娐钒迳系闹骺匕?單片機(jī)U8。經(jīng)主控板單片機(jī)U8程序處理后產(chǎn)生的文本信號通過主控板CAN 總線光電隔離模塊U4和主控板CAN總線接口 Pl反饋傳輸?shù)饺藱C(jī)界面板單片 機(jī)Ull,經(jīng)過人機(jī)界面板單片機(jī)Ull處理后，通過其并行輸出接口傳輸?shù)揭壕?顯示模塊YJ1，文本信息最終在液晶屏上顯示。
權(quán)利要求
1、一種自動機(jī)床單片機(jī)控制器，其特征在于它包括主控電路板、人機(jī)界面電路板、CAN總線，主控電路板與人機(jī)界面板之間通過CAN總線進(jìn)行雙向信號傳輸；所述的主控電路板包括24路光電隔離輸入模塊(M2)、并入串出芯片組(U5、U6、U7)、主控板單片機(jī)(U8)、串入并出芯片組(U1、U2、U3)、24路光電隔離輸出模塊(M1)、主控板CAN總線光電隔離模塊(U4)、主控板CAN總線接口(P1)、主控板系統(tǒng)電源模塊(POW1)；所述的人機(jī)界面電路板包括液晶顯示模塊(YJ1)、人機(jī)界面板單片機(jī)(U11)、包含鍵盤接口(P2、P3)和輔助芯片(U9、U10)的矩陣鍵盤接口電路、人機(jī)界面板CAN總線光電隔離模塊(U12)、人機(jī)界面板CAN總線接口(P4)、人機(jī)界面板系統(tǒng)電源模塊(POW2)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動機(jī)床單片機(jī)控制器，其特征在于所述的主控 電路板上主控板單片機(jī)(U8)的型號是PIC18F458-E/F或PIC18F458-I/P。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動機(jī)床單片機(jī)控制器，其特征在于所述的主控 電路板上并入串出芯片組(U5、 U6、 U7)的型號是74HC165或74LS165。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動機(jī)床單片機(jī)控制器，其特征在于所述的主控 電路板上串入并出芯片組(Ul、 U2、 U3)的型號是74HC595。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動機(jī)床單片機(jī)控制器，其特征在于所述的人機(jī) 界面電路板上輔助芯片U9的型號是ULN2803A。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自動機(jī)床單片機(jī)控制器，其特征在于所述的液晶 顯示模塊(YJ1)的型號是OCMJ4X12B。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自動機(jī)床單片機(jī)控制器，屬自動控制技術(shù)領(lǐng)域，它特別適用于實(shí)現(xiàn)對小型自動機(jī)床的自動控制，其主要技術(shù)特征是它包括主控電路板、人機(jī)界面板、CAN總線，主控電路板與人機(jī)界面板之間通過CAN總線進(jìn)行雙向信號傳輸，外部控制信號以及鍵盤輸入信號輸入主控電路板，經(jīng)過主控電路板上單片機(jī)處理，產(chǎn)生相應(yīng)的輸出信號和文本信號。輸出信號通過主控電路板上的輸出電路輸出，文本信號通過人機(jī)界面板上的液晶顯示屏輸出。它能有效地簡化機(jī)床控制線路、提高可靠性、降低成本、增加控制功能，具有結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G05B19/414GK101354580SQ20081014314
公開日2009年1月28日 申請日期2008年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月5日
發(fā)明者屹 尹, 波 尹, 張俊健, 彭育林 申請人:江南機(jī)器(集團(tuán))有限公司