机床数字显示装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种机床数字显示装置，适用于各类中精度机床加工位移量的检测显示。该数显装置包括微处理机最小系统。接口电路、显示驱动电路、ＬＥＤ数码器、开关电源和位移传感器，其特征在于位移传感器是容栅式传感器，电平转换电路包括二只开关管Ｔ－［１］、Ｔ－［２］，容栅传感器的数据输出端、同步信号输出端分别与开关管Ｔ－［１］、Ｔ－［２］的输入端连接，然后通过二路反相器，串一并行移位寄存器与单片机输入端连接。本装置具有精度适中、性能稳定可靠、造价低。安装方便等优点。（*该技术在2001年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种机床数字显示装置，适用于各类中精度机床加工位移量的检测显示。机床数字显示装置(以下简称机床数显装置)由位移传感器和数字处理显示装置两部分组成，数字处理显示装置一般为单片微机系统，主要包括微处理机最小系统、接口电路、显示驱动电路和LED数码器、开关电源等；位移传感器，目前国内采用的主要是光栅尺或光电编码器，前者本身造价十分昂贵，后者需要改造丝杆为滚珠丝杆，造价较高，因此难以大批量推广应用，与我国国情不符。本技术旨在克服光栅式机床数显装置存在的上述缺陷，提供一种既满足绝大多数普通机床加工精度的要求，又具有造价低、性能稳定可靠等优点的新型机床数显装置。本技术的技术解决方案是采用容栅式传感器作为机床数显装置的关键部件位移传感器，配置相应的接口电路和通用单片微机系统连接，实现机床加工量的数显控制。由于容栅式传感器具有性能稳定、价格较低，同时在不改造丝杆的情况下容易达到0.01mm普通机床精度要求的优点，所以由此组成的机床数显装置具有精度适中，性能稳定可靠、造价低(相当于光栅式30％左右)，安装方便等特点，具有大批量推广应用价值。下面结合实施例及其附图对本技术方案作进一步说明。附图说明图1是数据处理显示装置结构框图。图2是实施例容栅式机床数显装置电原理图。容栅传感器在图中略示。本实施例的数据处理显示装置由MCS－51单片微机系统构成，选用8031八位单片微处理机，最小系统除了8031单片机外，还包括程序存贮器2764EPROM，地址锁存器74LS373，系统选用的晶振为12MHZ，这是因为处理机需要有较快的工作速度来跟踪来自位移传感器的数据信号。显示驱动电路采用静态显示驱动，7位LED数码管的显示驱动由7片8位串入／并出移位寄存器74LS164担任，8031的串行口以方式0工作，将需显示的数据一次传送给74LS164。静态显示驱动，数码管亮度高，且程序不必经常扫描显示器，从而使之有更多的时间处理其它事务。本实施例同现有机床数显装置的数据处理显示装置基本相同，这里不作进一步描述，为了确保微机正常工作，虽然系统内已采取一系列抗干扰装置，但由于工业环境一般比较恶劣，本实施例设置一种保护电路，即“看门狗”电路。该“看门狗”电路是一种双单稳态触发器，单片机输出口P36与双单稳态触发器的触发端B连接。当主程序正常执行工作时，P36口发送一系列的脉冲信号，以维持触发器Ⅰ的状态，触发器Ⅱ的输出维持在0状态，万一当程序受到干扰而“飞出”，没有运行到主程序时，触发器Ⅰ的状态反转，并使触发器Ⅱ的状态反转，並使之延时若干毫秒，使单片机8031被复位，从而强迫程序返回主程序。本实施例双单稳态触发器选用二个 1/2 CD4098B集成块组成，当然可以采用其他类似功能的集成块，例如74LS123等。接口电路主要用于接收处理来自位移传感器的串行信号。它的主要工作任务是对数据信号进行电平转换，同步跟踪，並传输给微处理机。本技术采用串入／并出移位寄存器，将串行信号变换成并列信号，由单片机(8031)进行接收。这样做的目的在于传输的信号速度较高，如果单由软件进行处理，势必忙于应付，来不及作其它处理，经过串／并转换之后，微处理机可以腾出时间从事其它处理工作。本接口电路包括电平转换电路、整形电路和信号缓冲器。由于容栅式传感器采用1.5V电源，因而信号电平较低，通过电平转换电路，将信号电平提升至5V。经电平提升后的脉冲信号，经反相器整形，并作逻辑上调整。信号缓冲器用作信号的缓冲处理，它是一个串一并行移位寄存器，以利计算机程序上的响应。电平转换电路由二只开关管T1、T2组成。容栅传感器可输出两组信号，一组为数据信号，另一组为同步信号，由数据处理显示装置进行数据处理工作。容栅传感器的数据输出端与开关管T1的输入端B10连接，容栅传感器的同步输出端与开关管T2的输入端B11连接，开关管T1的输出端与由二个反相器F1、F2组成的整形电路连接，反相器F2的输出端产生同相信号，该输出端(即同相信号输出端)与串一并行移位寄存器74LS164数据端AB相连接。开关管T2输出端与反相器F5输入端连接，反相器F5输出端与串一并行移位寄存器74LS164的同步信号端CP连接。串一并行移位寄存器输出端Q0～Q7与单片机8031的数据输入端P10～P17连接。当然，实施例中所选用的元器件也可以用其它功能符合本机要求的元器件替换，例如单片机8031可以用80C31等，这里不一一列举。权利要求1.一种机床数字显示装置，包括微处理机最小系统、接口电路、显示驱动电路、LED数码器、开关电源和位移传感器，其特征在于位移传感器是容栅式传感器，接口电路包括电平转换电路、整形电路和信号缓冲器，电平转换电路由二只开关管T1、T2组成，容栅传感器的数据输出端与开关管T1的输入端连接，容栅传感器的同步输出端与开关管T2输入端连接，开关管T1的输出端与由反相器F1、F2组成的整形电路连接，反相器F2的输出端与作为信号缓冲器的串一并行移位寄在器数据端A、B相连接，开关管T2的输出端与反相器F5的输入端连接，反相器F5输出端与串一并行移位寄存器的同步信号端连接，串一并行移位寄存器输出端与单片机的数据输入端连接。2.根据权利要求1所述的机床数字显示装置，其特征在于设置有双单稳态触反器，单片机输出口P36与双单稳态触发器的触发端B连接。专利摘要本技术涉及一种机床数字显示装置，适用于各类中精度机床加工位移量的检测显示。该数显装置包括微处理机最小系统。接口电路、显示驱动电路、LED数码器、开关电源和位移传感器，其特征在于位移传感器是容栅式传感器，电平转换电路包括二只开关管T文档编号B23Q17/22GK2097059SQ9121662公开日1992年2月26日 申请日期1991年6月16日 优先权日1991年6月16日专利技术者黄小椿 申请人:温州华丰电子有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机床数字显示装置，包括微处理机最小系统、接口电路、显示驱动电路、ＬＥＤ数码器、开关电源和位移传感器，其特征在于位移传感器是容栅式传感器，接口电路包括电平转换电路、整形电路和信号缓冲器，电平转换电路由二只开关管Ｔ↓［１］、Ｔ↓［２］组成，容栅传感器的数据输出端与开关管Ｔ↓［１］的输入端连接，容栅传感器的同步输出端与开关管Ｔ↓［２］输入端连接，开关管Ｔ↓［１］的输出端与由反相器Ｆ↓［１］、Ｆ↓［２］组成的整形电路连接，反相器Ｆ↓［２］的输出端与作为信号缓冲器的串一并行移位寄在器数据端Ａ、Ｂ相连接，开关管Ｔ↓［２］的输出端与反相器Ｆ↓［５］的输入端连接，反相器Ｆ↓［５］输出端与串一并行移位寄存器的同步信号端连接，串一并行移位寄存器输出端与单片机的数据输入端连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄小椿，
申请(专利权)人：温州华丰电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]