介绍一种适合电子爱好者制作的数控系统.pdf

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1、 介绍一种适合电子爱好者制作的数控系统 自制数控系统为创业提供机会。学习数控技术，最好是自己能有一台数控系统。自制数控系统并不难，主要是往电路板上焊元件。全部器材只要几百元。（作者：李保国 电话：13627222333 ）一前言 一前言 机床数控系统是由专用计算机组成的电子产品。它的电路以及软件都极为复杂，技术含量高。开发数控系统必须要有多种类型的高级技术人才协同工作，并投入大量资金和时间才有可能实现。要使数控产品能在工业环境下可靠工作，更是需要经过现场的反复试验和不断改进，产品才算真正开发完成。显然对一般电子爱好者来说是难以做到的。虽然开发数控系统不是每个人都能完成，但是只要有完整的技术资料

2、作指导，许多电子爱好者都能自己组装合格的数控产品。这里我们就给大家介绍一种适合电子爱好者制作的数控系统。通过组装可以了解数控系统的内部结构、系统组成，能实际学到数控操作与编程等数控技术。利用自己生产的数控系统进行机床数控改造，为自主创业创造条件。这款数控系统结构简单、功能强大、工作可靠、容易制作。已在数控车、铣床正式产品以及一些专用机床改造上经过近二十年的实际应用，不仅验证了它的使用性能和可靠性，还证明了产品的可制造性也是一流的。虽然这款数控系统主要是针对车、铣床而设计，但因独有的 BASIC 高级语言编程能力以及开放式结构设计，使其很容易应用于各种智能自动化设备上。组装数控系统需要的技术资料

3、可以从保华数控工作室索取完整资料光盘（只收取80 元工本费）。光盘内容主要有：电路原理图、PCB 图（protel99 格式，可直接交付制版）；全部元器件清单、系统软件（bit 格式，用通用编程器写入 EEPROM 芯片）、产品应用资料（包括操作与编程、安装与连接手册）等。所需器材除两片专用集成电路外，其余都能从市场买到。为适合手工焊接，全部集成电路均采用插入式封装。制作时只要电路板和元器件没有问题，在没有错焊、虚焊和漏焊的情况下，均能做到一次成功。接口（IO）板完全不用调试，控制（CNC）板只在与 LCD 显示器连接时调整一次对比度（电位器 VR）即可。为了能顺利生产出合格产品，务必请注意以

4、下几点。制版前应使用 Protel99 软件对电路板文件进行错误检查，正确后方可交付制版。批量生产前应先进行单台或少量试生产，第一台全部 IC 建议使用插座安装。对从其它地方下载或取得的资料，保华数控工作室均不对其负责。-1-二功能介绍 二功能介绍 操作方便操作方便 采用 LCD 显示。加工过程中具有动态图形显示，跟踪加工轨迹。加工中可无级调整切削速度。全部操作采用汉字菜单提示，各种工作方式的转换一键即发。独具特色的手动功能。除具有点动、连续进给、无级调速等常规功能外，还可直接执行数控命令和单步运行程序，使得调整机床和调试零件加工程序的操作变得十分简单。特有的刀具补偿修调指令，配合简单的对刀功

5、能极大地降低了对刀、换刀的操作难度，提高加工精度和生产效率。功能强大功能强大 直线插补采用先进的目标点跟踪法，插补速度快，运行平稳，光洁度好。圆弧插补可以采用半径或圆心参数编程。用半径编程可避免繁琐的圆心参数计算。自动过象限，自动间隙补偿。零件加工程序的编辑和存取是在 CM-DOS 中文电子盘操作系统的管理下完成的，该操作系统是专为工业控制而设计的电子盘文件管理系统。它工作可靠，功能强大。在编辑状态下还具有计算器功能，编写零件加工程序时可用于辅助计算。在 ISO 国际标准的 G、M 数控指令程序中同时使用 BASIC 语言和 CM-DOS 命令可以编写出智能化的加工程序。BASIC 变量、函数

6、和表达式，能实现复杂曲线和曲面的加工。BASIC 是最接近于人的表达方式和书写习惯且简单易学的编程语言。采用四倍频螺纹接口电路。能加工大导程螺纹，高速加工螺纹，光洁度好。能加工公/英制直/锥螺纹，多头螺纹。有自动收尾和螺纹循环功能。RS232 通讯接口，能实现与个人计算机的文件传输和 DNC 加工。具有 D/A 输出接口，可直接控制变频器实现主轴无级调速和恒线速度切削。运动轴控制信号采用双线驱动器输出，可以配接各种步进电机和全数字式交流伺服电机。可靠性高可靠性高 系统采用紧凑的模块化结构，在设计时对电路和系统结构反复进行了最简优化，使可靠性和可维修性大大提高。完善的错误侦缉功能，能有效避免因错

7、误的操作和编程造成系统故障。具有掉电状态保护功能、中途停电系统自动记忆当前坐标位置及其它状态。开放式结构开放式结构 采用开放式设计，内嵌汇编和反汇编软件，便于系统的二次开发。BH 系列数控系统的开放性是通过开放型的 CMDOS 操作系统实现的。用户只要将扩展的功能程序存入电子盘，该程序的文件名可作为指令在程序中使用。为配合接口电路的扩展需要，在主板上配置了系统总线插座。内有国标 I 级汉字库及全拼输入法，配合图形功能可方便用户设计自己的界面。规格指标规格指标 用户界面用户界面 5.7”（320240）液晶显示汉字菜单和加工图形。数控专用键盘和 PC 键盘。系统管理系统管理 CM-DOS 电子盘

8、操作系统。编程语言编程语言 ISO 标准 G、M 代码和 BASIC 语言。程序中两种语言可混合使用。文件存储文件存储 A、B、C 三个电子盘，共可存储 138 个零件加工程序。E、F 为只读盘，存有系统工具软件。运动轴运动轴 BH-2T：二轴两联动，直线、圆弧。BH-3M：三轴三联动，直线、圆弧、螺旋线。可配接步进或交流伺服系统。控制精度控制精度 BH-2T：X 轴 0.005mm、Z 轴 0.01mm。-2-BH-3M：X、Y、Z 轴 0.005mm（或 0.01mm）。间隙补偿间隙补偿 02.55mm。螺纹加工螺纹加工（BH-2T）可加工直螺纹、锥螺纹和多头螺纹，自动收尾。螺纹导程：0.

9、2548mm，或2.250 牙/英寸。刀具功能刀具功能 最多 8 个刀位。刀具位置补偿；C 型刀具半径补偿（BH-3M），在转移、循环及子程序中都能使用。主轴功能主轴功能 主轴正转/反转/停止控制（具有换向延时保护），速度档位选择和 D/A 变频调速控制。机床原点机床原点 用户原点和机床原点。程序控制程序控制 程序循环（可嵌套）和螺纹、端面、外圆加工循环。子程序调用（可嵌套）。无条件转移。条件转移，自动根据运算或逻辑判断结果选择转移位置。变量和表达式赋值。特殊功能特殊功能 可选配：相贯线、正弦线加工、尺寸自动检测等。预留接口预留接口 PC 键盘接口，手持键盘接口，系统总线接口。-3-三系统组成

10、与三系统组成与 CNC 控制器 控制器 图 1 是数控系统的组成图。中间的 CNC 控制器由 CNC 主板和 I/O 接口板组成，它是数控系统的核心部件。再加上显示屏和键盘就构成一台完整的数控系统（图 1 中点划线框内的部分）。图的右边是普通机床需要控制的设备，它们的控制信号都通过电缆与 CNC 控制器的各接口相连。从图中可以看出制作数控系统，主要就是制作 CNC 控制器和键盘。其它，比如 LCD 显示器和开关电源等只需按要求购买即可。车床和铣床 CNC 控制器的硬件电路都是一样的，只是软件不同。所以这里重点介绍 CNC 控制器。LCD 显示器 键 盘 手持键盘 PC 键盘 RS232 设备

11、主轴编码器23 路步进/伺服驱动装置电动刀架直流电源输入电源开关J1 JMJ4 J3J5 J6 JWK1K2JTJQJLJCCNC 主板 I/O 板 CNC 控制器 CNC 控制器 开关量、模拟量输入/输出 图 1 数控系统的组成 -4-图 2 是 CNC 控制器的实物图片，它由上层电路板（也称 CNC 板）和下层电路板（也称 IO 板）组成，四角用 M3x18mm 六方铜柱固定在一起。CNC 板实际上是一台专用工控机，系统的全部软件都存储在一片 1MB 的 E2PROM 中。CNC 板上有 LCD 显示器、键盘、RS232 通讯、IO 总线等设备的接口。IO 板是连接工控机与外部设备的桥梁，

12、CNC 板的输入输出控制信号都由内部 IO 总线接至 IO 板。IO 板上的电路对控制信号完成变换与隔离后再由各接口与机床的对应设备相连接，实现对各种设备的控制。下面简要介绍 CNC 控制器各接口的作用，详细内容请参考BHcnc 安装与连接手册。RS232 接口JL 编码器接口PC 键盘接口 专用键盘接口 JM 机床控制接口JT 刀架控制接口LCD 显示器接口 LCD 对比度调整电位器 内部 IO 总线接口蜂鸣器 图 2 CNC 控制器（在 IO 板上）接口 JW 电源输入 JQ 驱动器接口1CNC 板接口介绍板接口介绍 1）LCD 显示器接口显示器接口 该接口引脚定义符合 AM320240-

13、57C59 液晶显示屏要求，也可选用与之兼容的其它型号液晶显示屏。具体的接口引脚定义与 LCD 显示器连接电缆的制作将在后面介绍。2）内部）内部 IO 总线接口总线接口 J3 直接与 IO 板的 JC 相连，传递 CNC 板与 IO 板之间的所有输出输入控制信号。3）专用键盘接口）专用键盘接口 接数控系统的专用矩阵键盘。有关专用矩阵键盘的制作将在后面专门介绍。-5-4）PC 键盘接口键盘接口 接标准 PC 机键盘（推荐使用小型键盘）。要求键盘为小圆头 6 芯，如果是 USB 插头可加一转换头连接。PC 键盘的使用方法将在后面介绍。5）RS232 接口接口 通过电缆与 PC 机的 COM 口相连

14、。电缆市面有售，要求电缆两端均为 9 芯孔型插头，且 2、3 两脚交叉连接。另外，CNC 板上还有 J0 JTAG 和 J10 BUS 等没有使用。它们是 CPLD 编程和总线扩展接口，仅在需要扩展系统功能时使用。2 IO 板接口介绍板接口介绍 1）JC 内部内部 IO 总线接口总线接口 JC 直接与 CNC 板的 J3 相连，它们传递 CNC 板与 IO 板之间的所有输出输入控制信号。2）JW 电源输入接口电源输入接口 CNC 控制器需要 5V 和 12V 直流电源，由开关电源提供。这两组直流电源先经过各自的开关（POWER 和 DRIVER）再与 JW 接口相连。JW 接口引脚定义及开关电

15、源参数要求如下。（1）JW 接口引脚定义：直流+5V 输入。：5V 地。：直流+12V 输入。：12V 地。（2）开关电源参数要求 输入：220VAC，0.5A。输出：+5V 2A。+12V 1A。要求开关电源输出与输入以及两组直流输出之间都要有隔离。推荐型号 NEID-35A（明伟生产）。3）JM 机床控制接口机床控制接口 系统对机床的控制和机床的状态信号由 JM 机床控制接口输出和输入。这些信号包括：主轴、冷泵起停，主轴速度控制、机床参考点和极限位置检测等。4）JT 刀架控制接口刀架控制接口 系统对电动刀架的控制有 8 个刀位的选择信号 T1T8，以及刀架旋转及锁紧控制信号 TZ 和 TF

16、。5）JQ 驱动器接口驱动器接口 对运动轴的控制信号由 JQ 驱动器接口输出，可同时控制 X、Y、Z 三个坐标轴（车床系统只用 X、Z两轴）的运动。每个轴的电机由脉冲信号和方向信号控制。控制电机转动的脉冲信号为 CP，旋转方向控制信号为CW。采用双线驱动输出，抗干扰性能好。可以驱动步进电机以及数字式交流伺服电机。6）JL 编码器接口编码器接口 JL 是编码器的连接插座，主要用于车螺纹。系统要求主轴每转一转编码器输出 1200 个脉冲，并要求编码器有相位相差 90的 A、B 两相信号输出。这两相信号经系统接口电路四倍频后，变为每转4800个脉冲作为加工螺纹时的进给脉冲送给CNC。可选用无锡市瑞普

17、科技有限公司生产的 LBM01-610C-1200 线增量式圆光栅编码器。-6-四四软件系统简介 软件系统简介 关于软件这里只做一简单介绍。因为此文主要是介绍系统的制作方法，并且软件系统又非常复杂也不便作详细讲解。有兴趣的朋友可到本室网站下载相关资料。下面仅以流程图方式介绍系统软件的主要组成部分和自动运行加工软件的执行过程。1）系统软件的组成）系统软件的组成 BH 数控系统软件主要包括：BIOS基本输入输出程序。包括键盘（矩阵键盘和 PC 键盘）、显示器、RS232 等设备的驱动程序。CM-DOS中文电子盘操作系统。是专门为工业控制开发的电子盘文件管理系统。NC-BASIC数控 BASIC 语

18、言。它是包含了数控 G、M 指令的 BASIC 语言软件。开发工具软件为方便二次开发而加入的各种工具软件。包括：系统测试软件 TEST、汇编 EDA 与反汇编软件 DSA、系统监控调试程序 DEBUG 等。2）自动运行程序的流程图）自动运行程序的流程图 RUN1执行 BASIC 命令。程序结束吗？执行 DOS 命令。RUNA28EBHY RUN初始化。等待输入文件名：RUN2等待输入命令：数控指令Esc 键退出 自动运行，返回主菜单。手动键Enter(1),5,6 键按指定方式执行数控指令。Enter(1)：连续运行。5键：单步运行。6键：跳步运行。保存选择的运行方式标志。RUNA1执行数控指

19、令。执行手动功能。调用 BASIC 的 RUN。QUIT 程序结束后转到READY(25DOSDBH)，通过25DFH 处的出口（432CH）返回 RUN2。BASIC 命令吗？DOS 命令吗？Y Y -7-五主要部件的制作方法与要求 五主要部件的制作方法与要求 1.CNC 控制器的制作控制器的制作 首先按元器件表（表 1 和表 2）准备好全部器材，元器件的外形及安装位置可参考图 3a）图 3d）成品图片。焊接前要求对所有元器件进行质量检测。印制电路板进行肉眼检查，不应有短路、断路和划痕。CNC 板的 U0（XC9572）需采用插座安装。为方便软件升级 27C010 建议也采用插座安装。首台样

20、机的全部 IC 建议使用插座安装。这是因为 CNC 板的电路逻辑复杂，IC 的集成度很高，若出现问题一般不容易找到故障位置造成整块 CNC 板报废。IO 板的全部 IC 均可直接焊接在电路板上。因为 IO 板上所用 IC 的集成度较低，电路简单，各接口电路又相对独立。出现故障比较容易检查，元件更换容易。电路板焊接完成后应检查元件是否有错焊、虚焊和漏焊现象。检查无误后清除多余的焊锡和焊渣准备通电测试。表 1 和表 2 分别是 CNC 板和 IO 板的元件表。表中的灰色行是系统专用电路 IC。其它元件市场都可以买到。表表 1 CNC 板元件表 名板元件表 名 称称 规格型号规格型号 数量器件代号及

21、说明数量器件代号及说明 PCB 板 132X132mm2 1 CNC 电路板 电阻 100 1/4W 1 R4a 电阻 1K 1/4W 3 R2 R9 R11 电阻 10K 1/4W 6 R48 R10 电阻 1M 1/4W 1 R1 电容 30P 独石 2 C1 C1a 电容 0.1F 独石 17 C0 C2 C3 C59 C1119 电容 33F/16V(短形)1 C10 电容 100F/16V(短形)1 C4 排阻 A103-9 1 RP1 电位器 20K（3362）1 VR 电感 10uH 2 L1 L2 IC 27C010-70 1 U14（系统软件 IC）IC 插座 DIP32 1

22、 U14 用 IC 628128-7 1 U13 IC 74HC04 1 U1 注意：不能用 74LS04 代替 IC 74LS138 1 U5 IC 8255A 1 U7 IC 8251A 1 U16 IC MAX232EPE 1 U17 IC MAX503CNG 1 U12 IC MAX708 1 U11 IC Z0840008PSC 1 U6 IC Z0843004PSC 1 U15 IC XC9572 1 U0（系统管理 IC）IC 插座 PGA84x13 1 U0 用 二极管 1N4148 2 D9 D10 -8-三极管 9012 1 T1 晶体 16MHz 1 CR1 电池 3.6

23、V 1 B1 蜂鸣器 KC-1206 1 BELL 无源蜂鸣器 接插件 40P 双排插座 1 J3 I/O 接口（焊接在 CNC 板背面与 IO 板的 JC 直插）接插件 20P 双排弯针 1 J1 LCD 显示器接口 接插件 16P 双排弯针 1 J4 专用键盘接口 接插件 DB9/弯脚针座 1 J6 RS232 插座 接插件 小圆型 6 芯插座 1 J5 PC 键盘插座 表表 2 IO 板元件表板元件表 名 称 规格型号 数量器件代号及说明 名 称 规格型号 数量器件代号及说明 PCB 板 132X132mm2 1 IO 电路板 电容 10/16V(短形)1 CM5 电容 470/25V

24、高12mm 3 CM1 CQ1 CC1 电容 104/独石 10 CM2CM4 CQ2 CQ3 CC2CC5 CW1 电阻 100/0.25W 金属膜 1 Ra5 电阻 1K/0.25W 金属膜 1 Ra0 电阻 4.7K/0.25W 金属膜 1 Ra4 电阻 10K/0.25W 金属膜 6 R2 RT1 RM1 RM2 Ra1 Ra2 Ra3 排阻 A471-9 3 RPL2 RPM1 RPQ1 排阻 A102-9 2 RPM4 RPT2 排阻 A272-9 2 RPQ0 RPM5 排阻 A103-9 5 RPL1 RPM2 RPM3 RPQ2 RPT1 电感 10H/色环电感 3 L1 L

25、3 L4 IC 74LS06 3 UQ0 UQ1 UM0 IC 74LS151 1 UT1 IC 74LS259 1 UM1 IC LM258 1 UA1 IC MC1413 1 UM4 IC MC3487 2 UQ4 UQ5 光偶 TLP521-1 1 UL2 光偶 TLP521-4 8 UM2 UM3 UM5 UM6 UQ2 UQ3 UT2 UT3 光偶 PC900 2 UL4 UL3 GAL GAL16V8 1 UL1（四倍频及编码器接口电路）稳压管 7805 1 PW1 稳压管 7809 1 PW2 散热片 卧式 2 PW1、PW12 用 接插件 KF-4P 拔插式 1 JW（CON4

26、）接插件 40 双排直针，针全长19mm 1 JC I/O 接口（焊接在电路板正面与 CNC 板的 J3 直插）接插件 DB9 针 1 JL（焊接在电路板背面）注 接插件 DB15 针 1 JT（焊接在电路板背面）注 接插件 DB25 孔 1 JM（焊接在电路板背面）注 接插件 DB25 针 1 JQ（焊接在电路板背面）注 -9-注：IO 板上的接口插座 JM、JT、JQ 和 JL 有两种安装方式。一种是从 IO 板的侧面接出，如图 2 所示。如果将 CNC 控制器作为独立部件时侧面接出方式比较好。另一种是从 IO 板的背面接出，如图 3a）图 3d）所示。这种方式适合安装机箱。注意，元件表中

27、这些接口插座的规格型号都是按背面接出方式给出。应根据安装方式选择相应的接口插座。为了保持各接口的引脚编号不变还应改变插座的针与孔，即背面接出为针式插座，侧面接出应改为孔式插座。图 3 b）CNC 板背面图 图 3 a）CNC 板正面图 图 3 d）IO 板背面图 图 3 c）IO 板正面图 -10-2.专用键盘的制作专用键盘的制作 这里采用薄膜结构键盘。安装时，背面有一层双面胶可直接粘贴于 34mm 厚的绝缘面板上。绝缘面板对应键盘引出线的地方开一个长方形的孔，便于键盘引出线穿过绝缘衬板。对于金属面板，应在键盘与金属面板之间衬一块绝缘板，以避免静电干扰。如果要自制其它结构的键盘，可参考下面的键

28、盘矩阵图自己设计制作。当用作车床系统时应将旁边的小标贴覆盖在对应的方向键位上。1）键盘外观图）键盘外观图 2）键盘键位图：）键盘键位图：M04回零-X+Y-Z+Z Shift M05 换刀+X-Y 空格Stop M03 1 2”-=+#3 M09M08&7*8(9)0 .EnterT L D G O Z W;:S K C F Y R U EscN J B X I Q V M E A X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 3）键盘插座引脚定义：）键盘插座引脚定义：Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5Y6Y7X0 X1 X2 X3 X4 X5

29、X6X7 -11-4）键盘连接电缆）键盘连接电缆 键盘与 CNC 控制器的连接电缆见下图。3.LCD 显示器及连接电缆的制作显示器及连接电缆的制作 推荐使用深圳安的利公司生产的 LCD 显示器及其兼容产品。型号：AM320240-57C59 采用其它 LCD 显示屏要求：单色 320 x240 5.7 吋屏，LED 背光。SED1335 或 RA8835 控制芯片，8080 兼容模式。下图 a 是 LCD 显示器与 CNC 控制器 J1 的连接电缆。下图 b 是焊接在 LCD 显示器电路板上的插座，焊接时注意针脚编号顺序不得放反了。制作时注意凸台的方向 120 8制作时注意凸台的方向 图a 图

30、b20P 扁平电缆全长 100mm16P 扁平电缆全长 280mm 表 3 表 3 LCD 显示器引脚定义：显示器引脚定义：脚号 符号 说 明 脚号 符号 说 明 1 GND 信号电源地 2 VCC 5V 信号电源 3 VO 对比度调整电压 4/WR 写数据 5/RD 读数据 6/CS 控制器的片选信号 7 A0 控制指令/数据选择 8/RESET 控制器的复位信号 916 D0D7 8 位数据 17 LED+未用 18 VEE 对比度电源输出 19+5V LED 背光电源+20 0V LED 背光电源-12-六组装与测试 六组装与测试 1.组装组装 CNC 控制器控制器 1）肉眼检查 CNC

31、 板和 IO 板是否存在错焊、漏焊和虚焊，以及短路情况。2）用 4 个 M3x18mm 单头六方铜柱把 CNC 板和 IO 板组装在一起。组装时应注意使 CNC 板背面的 J3 插座与 IO 板正面的 JC 插针对齐插入。3）连接上 LCD 显示器和键盘，连接时注意电缆插头不得插错和插单边。注意电缆插头不得插错和插单边。2.安装软件安装软件 本系统免费提供两套系统软件。一套是两轴车床数控系统软件，一套是三轴铣床数控系统软件。它们工作的硬件电路是完全相同的。只是键盘的方向键位置有点区别。当用作车床系统时只要将小标贴覆盖在对应的键位上即可（见键盘外观图）。系统的全部软件都存储在一片 1MB 的 E

32、EPROM（U14）里。在本工作室提供的光盘中找出以 bit为后缀的二进制文件，用通用编程器将其写入该芯片。然后把它插入对应的插座上，注意方向千万不要插反了，否则会烧毁芯片。3.通电与初步测试通电与初步测试 接通 CNC 控制器的 5V 电源。如果 LCD 没有任何字符显示，可顺时针调整 CNC 板上的对比度电位器（VR），使字符出现且显示清晰。如果屏上能够清晰显示下面的内容，说明系统工作基本正常。中文虚拟磁盘操作系统 是否格式化 A 盘？（Y/N）按字符键 Y，系统对 A 盘进行格式化，同时生成系统的初始参数。初始化工作完毕系统将自动转到如下图所示主菜单页面。这时系统已经做好接受各种操作命令

33、的准备。2.手动方式 3.设置参数 4.编辑程序 1.自动运行CNC3 机床数控系统机床数控系统 BHNC 系统的初始化工作只在首次通电和系统参数遭受破坏时才被要求进行。正常情况下开机，系统都会直接进入主菜单页面。注意：为了避免电路板焊好后不能正常工作而又找不到故障原因，所以在焊接前对每个元件都要进行质量检查和功能测试。IO 板若有故障一般还比较好检查，对照原理图依据原理分析一般都能找到故障点。CNC 板实际是一台完整的计算机，它要是出了问题没有专用设备检修起来就要困难得多，如果找不到故障点将导致整个电路板无法修复而报废。注意：为了避免电路板焊好后不能正常工作而又找不到故障原因，所以在焊接前对

34、每个元件都要进行质量检查和功能测试。IO 板若有故障一般还比较好检查，对照原理图依据原理分析一般都能找到故障点。CNC 板实际是一台完整的计算机，它要是出了问题没有专用设备检修起来就要困难得多，如果找不到故障点将导致整个电路板无法修复而报废。-13-4.全面功能检查全面功能检查 以上基本通过后可连接外部设备进行全面功能检测。由于系统结构复杂，功能繁多。在量产时应该使用专用的系统测试软件并配合测试硬件对系统功能作全面检测（专用检测设备可联系作者购买）。批量生产请注意以下几点。1）制版前应使用 Protel99 软件对电路板文件进行错误检查，正确后方可交付制版。2）批量生产前应先进行单台或少量试生

35、产，第一台全部 IC 建议使用插座安装。3）元器件规格及型号应严格与元件表及要求一致。比如 74HC04 不能用 74LS04 代替，蜂鸣器必须选用无源的。5.常见问题常见问题 1）不能正常显示 显示屏规格不对。重复使用了复位信号，即屏上控制芯片有复位电路又接了系统的复位信号。这时只要将显示器电缆的第 8 脚（见表 3 LCD 显示器引脚定义）剪断即可（应关闭电源操作）。2）蜂鸣器叫不停 原因是错用了有源蜂鸣器必须选用无源的。有关系统的详细操作说明请阅读BH-2T 使用手册或BH-3M 使用手册，连接说明见BHcnc 安装与连接手册。如果希望安装机箱与面板可以参考附录中的照片。与开关电源连接时

36、一定要仔细。不可将 5V 和 12V 接错了，否则会烧毁 CNC 控制器。试机时可先只接 5V 电源，待试机正常后在控制机床动作时再接通 12V 电源。有关系统的详细操作说明请阅读BH-2T 使用手册或BH-3M 使用手册，连接说明见BHcnc 安装与连接手册。如果希望安装机箱与面板可以参考附录中的照片。与开关电源连接时一定要仔细。不可将 5V 和 12V 接错了，否则会烧毁 CNC 控制器。试机时可先只接 5V 电源，待试机正常后在控制机床动作时再接通 12V 电源。-14-七附录七附录 1关于关于 PC 键盘的使用说明键盘的使用说明 PC 键盘手感好、价格便宜。在需要频繁操作键盘，比如编程

37、时就特别方便。另外在 DIY，教学以及其他应用时选用 PC 键盘可能更合适一些，并且 PC 键盘和数控专用键盘可以同时使用。关于 PC 键盘的几点说明：可以识别全部 PC 基本键（即主键盘，包括 F1F12）的上下键位。能实现持续按键连续输入字符的功能。PC 键盘可以与数控专用键盘同时使用，互不冲突。在键入上位字符时，如果先抬起 Shift 键，则键盘被锁定在上位键状态。即不必按着 Shift键也能输入上位字符。若要恢复正常状态只要再按一次 Shift 键就行了。特殊功能键定义对照表如下。键位 键位 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10F11 F12 Tab左 Alt功

38、能 功能-X+X-Z+Z-Y+Y M03M05M04M08M09 换刀 回零暂停 需要指出的是，由于 PC 键盘的工作原理决定了 F1F6 用作手动进给键时反应迟钝。需要指出的是，由于 PC 键盘的工作原理决定了 F1F6 用作手动进给键时反应迟钝。2.装上装上 LCD 显示器的控制器外观图显示器的控制器外观图 3.装了机箱的外观图装了机箱的外观图 -15-16-4.CNC 板原理图板原理图（制版文件：CNCL2008.Sch）12345678ABCD87654321DCBATitleNumberRevisionSizeA2Date:29-Sep-2011Sheet of File:E:MyD

39、oc_workCNC_IOCNC_IO.ddbDrawn By:A012A111A210A39A48A57A66A75A827A926A1023A1125A162CS122CS230WE29OE24D013D114D215D317D418D519D620D721VCC32GND16A124A1328A143A1531U13628128VCCVCCVCCA1B2C3E14E25E36Y015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y7U574LS1387BUSREQ25RESET26NM I17INT16WAIT24WR22RD21IORQ20MREQ19M127D713D610D59D4

40、7D38D212D115D014A155A144A133A122A111A1040A939A838A737A636A535A434A333A232A131A030CLK6-HALT18-BUSAK23U6Z80CPUD91N4148R9102R10103C15104R7103R6103R5103C14104B13.6VA012A111A210A39A48A57A66A75A827A926A1023A1125A124A1328A1429CE22OE24VPP1D013D114D215D317D418D519D620D721A162A153PGM31U1427010VCCMR1VCC2GND3PF

41、I4PFO5N.C6/RST7RST8U11MAX707/8D101N4148R8103/DACCS/RSTA4A7CLK/IORQ/M1A15A14A13A12A11A10A9A8A7A6A5A4A3A2A1A0D7D6D5D4D3D2D1D0A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A12A10A11A13A14D0D1D2D3D4D5D6D7A0A1A2A3A4A5A6A7A8A9A11A12A13A10A14D0D1D2D3D4D5D6D7/M1/KEYCSA4A5A6A7/CTCCS/8255CS/RD/WR/IORQ/RESET/MREQ/BUSAK/WAIT/INT/NMI/BUS

42、RQ/SIOCSRESET/RESET/LCDCE00000H07FFFH:08000H0FFFFH:10000H17FFFH:18000H1BFFFH:1C000H1FFFFH:E:F:ZKJK1(0000H3FFFH)JK2(C000HFFFFH)A:(27010)(628128)(/6845)00000H07FFFH:08000H0FFFFH:10000H17FFFH:18000H1FFFFH:B:C:RAM(4000H7FFFH)INT12IEO11IEI13CLK15RD6RESE17TIORQ10M114CLK/T320CS119CS018CE16ZC/TO29CLK/T221ZC

43、/TO18CLK/T122ZC/TO07CLK/T023D74D63D52D41D328D227D126D025GND5VCC24U15Z80CTCD034D133D232D331D430D529D628D727PA40PA31PA22PA31PA440PA395PA386PA377PB018PB119PB202PB321PB422PB235PB246PB257PC140PC151PC162PC173PC134PC125PC116PC107RD5WR36A09A18RET35SECS6VCC26GN7DU78255VCCC17104C19104C1+1VS+2C1-3C2+4C2-5VS-6T

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45、4REFGNG17ROFS22REFIN13REFOUT18RFB21VOUT20AGNDRXDTXDGNDF104RESETRESET/WR/SIOCSCLKA0/RDD7D6D5D4D3D2D1D0D0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D7A1A0GND/WR/RD/8255CSVCC/INT/IORQ/M1CLK/CTCCSC/T0PC7PC6PC5PC4PC3PC2PC1PC0PB7PB6PB5PB4PB3PB2PB1PB0PA7PA6PA5PA4PA3PA2PA1PA0/RESETVA/RESET/DACCS/WRA0D7D6D5D4D3D2D1D0U12MAX

46、503D0-D7C130pR2102R1105CR1 16MS116M8MCLK/2M123456789RP1103-9VCC1234567891011121314151617181920J4KEYY7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0VCCGND/RSTX7X6X5X4X3X2X1X0Y7Y6Y5Y4Y3Y2Y1Y0VO12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353738394036J3I/O12J2POWERAGNDVAD7D6D5D4D3D2D1D0A0/LCDCE/RD/WRVCCGNDGNDGND/2MGNDVC

47、CVCCPC4PB7PB6PB5PB4PB3PB2PB1PB0PA0PA1PA2GNDPA3PA4PA5PA6PA7PC2PC7PC3PC1PC0PC5PC6C/T0VCCC8104C3104C5104C6104C2104C13104C7104C11104C9104L210uHL110uHR111kC12104C4100uFC0104IO4IO1IO2IO3IO5IO6IO7IO/GCK19IO/G10CK2IO11IO/GCK312IO13IO14IO15IO18IO20IO23IO24IO63IO67IO68IO69IO70IO71IO72IO/GSR74IO75IO/GTS176IO/G

48、TS277IO79IO80IO81IO82IO83IO84IO25IO17IO31IO32IO19IO34IO35IO21IO26IO40IO33IO41IO43IO36IO37IO39IO45IO46IO44IO51IO52IO47IO54IO55IO48IO50IO57IO53IO58IO61IO56IO65IO66IO62TCK30TDI28TM S29TDO59VCC38INTVCCIN73TVCCINT78VCCI22OVC64CIOGND8GND16GND27GND42GND49GND60U0XC9572TCKTDOTDITM SCLK_IN/KEYCSD1_CLKD2KB_DAT

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