遙控器功能設(shè)計(jì)遙控器除具有遙控功能外還應(yīng)具有MDI功能和顯示功能。遙控功能的內(nèi)容主要根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的功能來(lái)決定，目的是為了能實(shí)現(xiàn)對(duì)加工過程中各種狀態(tài)的控制；MDI功能，即執(zhí)行單段程序的功能，對(duì)于那些操作熟練、經(jīng)驗(yàn)豐富的操作者來(lái)說，并不需要事先編制一大段NC程序，尤其是有些事先不太好編的NC程序，而是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，利用MDI功能，控制機(jī)床按照自己的要求來(lái)運(yùn)行，完成一個(gè)零件的加工仿真過程，然后通過MDI示教功能，數(shù)控系統(tǒng)即可控制機(jī)床完成該零件的加工；顯示功能，既能顯示NC程序又能顯示系統(tǒng)的狀態(tài)及過程量的變化情況。在進(jìn)行功能設(shè)計(jì)時(shí)，也考慮到其可靠性，為了避免一個(gè)遙控器同時(shí)控制幾臺(tái)機(jī)床的情況，給遙控器加了密碼，即通過地址設(shè)置，使遙控器與被控機(jī)床之間一一對(duì)應(yīng)。

　　遙控方式的選擇常用的遙控方式有無(wú)線電遙控、超聲波遙控和紅外線遙控三種方式，與前兩種方式相比較，紅外線遙控具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）控制內(nèi)容多，抗干擾能力強(qiáng)，不會(huì)發(fā)生任何誤動(dòng)作；（2）響應(yīng)速度快，不會(huì)對(duì)其它電器產(chǎn)生干擾，從而影響使用；（3）體積小，成本低，功耗小，與其它方式相比，可降低消耗功率90%。

　　由以上的3個(gè)優(yōu)點(diǎn)，再結(jié)合遙控器應(yīng)用的環(huán)境，在由合肥工業(yè)大學(xué)CIMS所開發(fā)的GL-2000數(shù)控系統(tǒng)中，我們選擇了紅外遙控方式。

　　單片機(jī)的選擇單片機(jī)的選擇應(yīng)根據(jù)其性能價(jià)格比和開發(fā)環(huán)境的優(yōu)劣來(lái)進(jìn)行。本文選擇了由美國(guó)亞利桑那州Microchip公司開發(fā)的PIC系列中級(jí)8位單片機(jī)PIC16C73作為微處理器，與MCS-51（96、98）等系列單片機(jī)相比，它具有以下優(yōu)點(diǎn)：使用的是精簡(jiǎn)指令集（RISC）技術(shù)和哈佛結(jié)構(gòu)流水總線；只有35條（14位）單字節(jié)指令，易于掌握、編程；有自己的開發(fā)環(huán)境，其基于Windows平臺(tái)的集成開發(fā)軟件MPLAB，對(duì)源程序的建立、匯編、目標(biāo)程序的軟件模擬仿真、調(diào)試提供了很好的環(huán)境。從結(jié)構(gòu)上看，PIC16C73內(nèi)部含有13位EPROM（可尋址4K×14程序存儲(chǔ)空間）、192個(gè)字節(jié)的RAM（8位）和22個(gè)I/O口，包括2個(gè)串行通訊口。此外，PIC16C73具有相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線（8位）和指令總線（14位），該結(jié)構(gòu)可提供簡(jiǎn)潔而強(qiáng)大的程序設(shè)計(jì)能力，而且由于總線的分離，使得取指周期和執(zhí)行周期可以重疊，從而大大提高程序的運(yùn)行速度。

　　接口電路設(shè)計(jì)接口電路設(shè)計(jì)包括發(fā)射電路接口、接收電路接口和顯示電路接口設(shè)計(jì)3個(gè)部分，如圖1所示。從圖1可看到，在發(fā)射電路部分：由RA的6個(gè)I/O口引線和RB的8個(gè)I/O口引線組成6×8鍵盤矩陣電路；RC4為移位寄存器（4014）的移位時(shí)鐘輸入口，高電平有效；RC5為編碼地址預(yù)置/串行移位控制口，高電平時(shí)，將編碼地址送入緩沖器，低電平時(shí)，將4位編碼地址和8位數(shù)據(jù)隨移位時(shí)鐘串行移出；RC6為串行發(fā)送口，與移位寄存器（4014）的DS端相連；RC7被設(shè)為發(fā)送允許控制口，高電平時(shí)允許發(fā)送；由片外的晶體（XT1）振蕩電路產(chǎn)生4MHz系統(tǒng)時(shí)鐘頻率；由晶體（XT2）振蕩電路產(chǎn)生455kHz振蕩頻率經(jīng)1/12分頻器（74HC161）分頻后得到38kHz的發(fā)射頻率，成為發(fā)送信號(hào)的載體。

　　在接收電路部分。發(fā)射來(lái)的紅外脈沖信號(hào)，經(jīng)光敏三極管接收后，經(jīng)過解調(diào)器（KA2184）解調(diào)、放大、濾波、整形，反相器（4069）反相后，送給電平轉(zhuǎn)換器（MAX232），將TTL電平轉(zhuǎn)換為RS-232電平，由PC機(jī)COM口送給數(shù)控系統(tǒng)。

　　在顯示電路部分。對(duì)RC0口進(jìn)行串行擴(kuò)展后，由其向LCD模塊發(fā)送9位串行數(shù)據(jù)，分別是1位RS（指令/數(shù)據(jù)寄存器選擇）信號(hào)、1位R/W（讀/寫選擇）信號(hào)和7位DB0-DB6數(shù)據(jù)信號(hào)，經(jīng)過3個(gè)單向移位寄存器（4015）移位后，分別與LCD模塊的RS、R/W、DB0-DB6引腳相連，產(chǎn)生并行信號(hào)送給LCD模塊。由RC1發(fā)送控制移位的移位脈沖。由RC2發(fā)送的E（讀/寫允許）信號(hào)由LCD模塊的引腳E輸入。由RC3來(lái)讀取引腳DB7的狀態(tài)-忙標(biāo)志（BF）位，從而決定是否能向LCD模塊寫信息。軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)分鍵盤掃描、發(fā)送程序和顯示程序兩個(gè)部分。

　　結(jié)束語(yǔ)本文設(shè)計(jì)的紅外遙控器應(yīng)用于我們開發(fā)的數(shù)控系統(tǒng)（GL-2000），可以很方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控機(jī)床的遠(yuǎn)距離控制和調(diào)試工作，同時(shí)，也大大地改善了人機(jī)關(guān)系。其設(shè)計(jì)思想和方法對(duì)于改善數(shù)控機(jī)床的操作模式具有很好的實(shí)用價(jià)值。