MCS-51单片机母线槽技术参数自动检测线运动机构控制系统设计（控制电路部分）

程序存储器和数据存储器的扩展电路

设计内容：
本设计根据自动检测母线槽导电片电阻及导电片之间绝缘介质的绝缘强度等技术参数的要求，提出了母线槽技术参数自动检测线运动机构控制系统的设计方案，详细介绍了设计运动机构控制系统硬件电路的过程。在所设计的电路中是采用8031作为CPU，外扩8K的程序存储器和4K的数据存储器。其中8K的程序存储器用2764芯片进行扩展，4K的数据存储器用6264芯片进行扩展。步进电机的输出信号口用74LS273锁存器进行扩展。I/O口用8255扩展，所有的按键皆用8155扩展，它们的各种功能用软件进行定义。这些键有控制四个电机进给的八个手动按钮，四个电机的作用是：控制前测头X、Y两根轴的两个电机，控制后测头U、V两根轴的两个电机。这八个步进电机的进给方向分别是： X、-X、 Y、-Y、 U、-U、 V、-V。有8个控制气缸升降的按键，另外还有编辑键盘20个。步进电机脉冲信号经锁存器输出。6位LED静态显示：其中一位是十六段的“米”字形的LED用于显示字母，其余的五位皆是七段LED显示，其中的第一个LED用于显示负号，表示四个电机的负方向位移，其后三位用于显示电机位移量的整数部分，最后一位LED用于显示电机位移量的小数部分。电机的进给范围控制在1米之内，精确到0.1mm。显示器段选信号经锁存器输出，位显信号用8031的P2口高位地址经译码器输出。编写主程序流程图以及键盘扫描程序流程图。

设计需完成的技术文献：
（1）设计开题报告1份
（2）控制系统原理图1份
（3）PCB图1份
（4）英文翻译资料1篇
（5）设计1篇
设计的意义：
单片机在今后的社会发展过程中的应用将会越来越广泛，几乎可以涉及到社会的各个高科技领域。作为理工科的学生，熟练掌握单片机对今后的工作发展将会有百利而无一害。这是我选择这个设计课题的一大原因。另外，社会的发展将趋向于绿色化发展，而气压传动无疑满足这个社会发展要求。此外在大学期间我们专业对于气压传动不是重点课程。这个课题也会让我们在指导老师的带领下初步涉足此未知领域。
母线槽主要用于近距离的电力传输。尤其在现代高层建筑及电缆桥架领域，几乎都是用母线槽进行电的传输的！它与我们的生活是如此密切相关，这就对母线槽的安全性提出了很高的要求。而准确掌握母线槽的技术参数是确保安全性的必要前提！这就要求我们能够准确测量出母线槽的技术参数。
传统的母线槽技术参数检测，都是检测员手工完成的。检测员手动控制测头定位去检测母线槽的绝缘强度和电阻。手动定位很容易带来由于定位不准确而产生的操作误差以及漏测，这与我们对母线槽技术参数准确性的要求是相互冲突的。另外在检测母线槽的绝缘强度时需要对母线槽通以大电流（2000V），这无疑会威胁到检测员的人身安全。
母线槽技术参数自动检测线运动机构控制系统的设计将解决的是母线槽技术参数检测中的这两大难题。母线槽技术参数检测系统将不仅完成母线槽技术参数的自动检测。同时对于检测结果的打印和贴标以及包装均是同一条流水线上由同一台上位机控制并按顺序完成的。这台控制机将对母线槽内部每一片导电片的电阻和导电片之间的绝缘强度进行自动检测，控制机的上位机会显示出检测结果，检测员只需要对照标准参数即可知道此母线槽内部被检测的导电片的电阻是否达到要求，所检测的两块导电片之间的绝缘强度是否满足所需指标，从而方便操作员进行检修，也可以使检测员远离大电流，从而消除了大电流检测绝缘强度时对检测员的人生安全造成的威胁。

单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式为控制器。单片机具有集成度高，功能强，结构简单，易于掌握，应用灵活，可靠性高等特点，在工业控制、机电一体化、通信终端、智能仪表、家用电器等诸多领域中得到广泛应用，已经成为传统机电设备升级为智能化机电设备的重要手段。
8255A是Intel公司的一种通用的可编程并行接口电路，在单片机应用系统中被广泛用作可编程外部I/O扩展接口。8255A与MCS-51单片机连接方式简单，其工作方式由程序设定。
8155芯片内部具有256B RAM、2个8位和1个6位的可编程I/O口、1个14位减法计数器，与MCS-51单片机接口简单，广泛应用于单片机应用系统，扩展键盘非常方便。
无论是单片机控制系统还是单片机检测系统，都需要一个人机对话装置，这种人机对话装置通常采用键盘和显示器。键盘是单片机应用系统中人机对话常用的输入装置，而显示器是单片机应用系统人机对话中常用的输出装置。行列式键盘所需要占用的I/O口资源少，软件控制方式也比较简单。LED显示相对于LCD显示来讲，简单便宜，便于购买。
单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式为控制器。单片机具有集成度高，功能强，结构简单，易于掌握，应用灵活，可靠性高等特点，在工业控制、机电一体化、通信终端、智能仪表、家用电器等诸多领域中得到广泛应用，已经成为传统机电设备升级为智能化机电设备的重要手段。
8255A是Intel公司的一种通用的可编程并行接口电路，在单片机应用系统中被广泛用作可编程外部I/O扩展接口。8255A与MCS-51单片机连接方式简单，其工作方式由程序设定。
8155芯片内部具有256B RAM、2个8位和1个6位的可编程I/O口、1个14位减法计数器，与MCS-51单片机接口简单，广泛应用于单片机应用系统，扩展键盘非常方便。
无论是单片机控制系统还是单片机检测系统，都需要一个人机对话装置，这种人机对话装置通常采用键盘和显示器。键盘是单片机应用系统中人机对话常用的输入装置，而显示器是单片机应用系统人机对话中常用的输出装置。行列式键盘所需要占用的I/O口资源少，软件控制方式也比较简单。LED显示相对于LCD显示来讲，简单便宜，便于购买。

行列式键盘及选择开关

控制系统硬件组成框图

参数检测示意图

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