摘  要
近年来随着计算机在社会各领域的渗透, 单片机的应用正在不断地走向深入，工业生产中更是处处可见单片机的应用实例。其中，基于单片机的数控切割技术在现代制造业中得到了广泛的应用。
本文完成了基于单片机的切割机器人的控制系统设计，包括硬件平台的搭建，以及软件设计。以8051单片机作为控制器，用可编程键盘/显示接口芯片8279完成键盘扫描和控制信息的显示，用AT28C64芯片作为数据存储器，可编程计数器/定时器8253的作为脉冲发生器，用来产生步进电机需要的控制脉冲。本设计实现了切割机的速度调节、定位、切割数据信息即时显示等功能。具有操作简单，界面直观，成本低廉等优点，可以满足实际生产的需要。

关键词： 数控；切割机；单片机

ABSTRACT       

In recent years as computers be used in every department of the society, the use of microcontroller is gradually deeply revolved in the product .There are many examples in the industrial production .One of these examples is the CNC incision machine based on the microcontroller. It is always used in the modern manufacturing industry.
The control system of the incision robot based on the microcontroller is designed in the paper, including hardware platform building, as well as software design. It uses the 8051 microcontroller as the controller of the system, the programmable keyboard /display chip to completes the keyboard scanning and the control information demonstration, takes the data-carrier storage with the AT28C64 chip, the programmable counter/timer 8253 chip as the impulse generator ,it can control the step-by-step motor. This design realized the incision   speed regulation, the localization, has cut function data message immediate demonstration and so on. Has the operation simply, contact surface direct-viewing, the cost is inexpensive and so on the merit ,it may satisfy the actual production.
 
Key words: CNC; Incision; Microcontroller

目  录
第1章 绪论 1
1.1 课题背景、目的及意义 1
1.2数控切割机的发展现状 1
1.2.1数控切割 2
1.2.2数控切割机的类型 2
1.3切割机器人在我国的应用情况与前景 3
第2章 系统硬件设计 6
2.1总体方案设计 6
2.1.1系统构成 6
2.1.2工作原理 7
2.2 单片机简介 7
2.2.1 单片机的特点和概况 7
2.2.2 8051的功能特性和引脚信号 8
2.2.3 单片机的接口设计 10
2.3键盘与显示接口设计 11
2.4 扩展数据存储器设计 14
2.5脉冲发生器的设计 16
2.5.1 I/O口扩展 16
2.5.2 脉冲信号的产生 17
2.6  本章小节 21
第3章  驱动部分设计 22
3.1 电动机的选择 22
3.2步进电机工作原理 22
3.3步进电机饲服驱动器模块 24
3.3.1  驱动器功能简介 24
3.3.2 驱动器的内部结构及接口 26
3.3.3 驱动器与步进电机的接口设计 28
3.4 步进电机速度的平稳过渡 28
3.5  本章小节 29
第4章 系统软件设计 31
4.1 基本功能模块设计 31
4.2 数学处理 32
4.3  数控切割机的插补方式 33
4.3.1 数控系统插补技术 33
4.3.2逐点比较法的插补原理 34
4.4 程序设计 37
4.4.1 C51语言简介 37
4.4.2 C51程序设计 38
4.5 本章小节 39
结论 40
参考文献 41
致谢 42

第1章 绪论
1.1课题背景、目的及意义   

数控技术的研究和使用，在我国大约已经有五十年的历史，在工业机械加工的自动控制中发挥了重大的作用。现代数控技术集传统的机械制造技术、计算机技术、成组技术与现代控制技术、传感检测技术、信息处理技术、网络通讯技术、液压气动技术、光机电技术于一体，是现代制造技术的基础。数控技术在切割方面更是得到了广泛的应用。利用先进的现代切割技术，使得企业产品的制造成本大幅度下降，缩短了产品生产周期。许多高科技应用于数控切割机，如高档微型计算机、可编程控制器、计算机图像处理技术、CAD、高精度数字饲服驱动技术、等离子弧技术、激光技术、水射流技术及配套技术等等，使数控切割机的技术性能、可*性、有效利用率、维修性、方便性及适用范围得到显著提高，几乎可以切割所有金属材料和各种非金属材料。
随着新产品、新工艺、新技术的广泛运用。智能化精密切割将成为切割行业今后发展的趋势。数控切割机在我国的汽车、电梯制造、包装机械、纺机、电气开关柜、航空航天等工业部门的钣金加工领域已取得了较为成功的应用，但在造船、工程机械等中、厚板材切割量庞大的行业应用甚少，相比之下，在这一点上我国与工业先进国家的差距就显得更大。同时这一现实状况又从另一个侧面预示了：性能优良、价格有竞争力、并且能够胜任中、厚板切割的高功率、大型数控切割机在未来中国的市场潜力是极其巨大的。