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摘要：针对高职院校机电专业学生开展机床继电器系统故障排除实践的教学需求，改进设计了实训装置。现重点介绍了该装置软件系统的工作原理和设计要点，改进后的实训装置在平常的实训过程中取得了良好的教学效果，对于提升学生的实践动手能力具有重要意义。
关键词：单片机;机床控制电路;实训装置;实践教学
0 引言
本文针对高职院校机电专业学生的机床继电器控制系统故障排除实践教学需求，根据机床控制电路，改进设计了实训装置。该装置的控制系统采用单片机作为控制核心，主控模块输出控制位移缓存模块和继电器驱动模块动作，该实训装置不仅能满足日常的实践教学需求，还能拓展学生的逻辑控制思维，让学生更好地掌握电气故障排除原理、电气控制和维护技能，提高实践教学质量。
1 软件系统工作原理
该实训装置系统基于现有的机床继电器控制线路，通过用户操作按键模块，输入对应的考核电路的故障点编号，主控模块输出控制位移缓存模块和继电器驱动模块动作，从而将考核电路对应的断路故障点断开，或短路故障点短接，模拟考核电路的某种故障状态，由考生利用工具通过排查确认并排除故障，以此完成对考生实操能力的针对性考核。该实训装置还具备加密功能和随机功能，具有改造成本低、简单实用、易操作等优点。本文主要介绍机床继电器控制线路故障设置系统的软件部分设计要点。
2 软件设计
2.1 源程序变量定义
本系统采用STC89C52单片机，程序编译语言为C语言，编译软件为Keil uVision V4.02以上版本。系统程序包括故障设置模块、密码管理模块、键盘输入模块、显示模块、故障输出处理模块。
2.2 子函数功能说明
系统程序采用模块化处理，主要可分为延时类子函数、显示屏LCD1602类读写子函数、菜单显示类子函数、密码管理类子函数、键盘处理类子函数、故障设置处理类子函数等。子函数功能说明如表1所示。
2.3 系统程序整体运作流程
系统程序整体运作流程如图1所示，系统具备“自定义故障”和“随机故障”两种故障设置功能。“自定义故障”通过数字按钮由用户输入任意故障点的编号，确定后，定义编号的继电器将动作。“随机故障”设置提供一种快速设故功能，选择后，系统调用随機函数，按考核要求，随机生成3个编码，并直接设置对应编码的继电器动作，完成故障设置。
故障设置完成后，系统提供“查看设置”和“重设故障”两项功能。“查看设置”用于查看目前设置的故障编号，用于核对学生判断结果，需要验证密码。“重设故障”用于考核完毕清零设置信息，也需要验证密码。这两项功能主要用于教师和考评员，加设密码验证功能，可避免考试作弊。
“重设密码”用于修改“查看设置”和“重设故障”两项功能的验证密码功能。
3 结语
本实训装置系统采用单片机和C语言完成了整个软件部分的设计，基本实现了系统所需要的功能，并为未来系统升级预留了接口。同时，在这次系统智能化改造过程中，设计人员综合院校实际情况，收集师生各方面需求，将理论与实践完美结合，确定了本系统应具备的功能，很好地满足了学生在实践课堂中的需要。
[参考文献]
[1] 秦曾煌.电工学简明教程[M].北京：高等教育出版社，2007.
[2] 陈斗.电工与电子技术[M].北京：化学工业出版社，2010.
[3] 万隆.单片机原理与实例应用[M].北京：清华大学出版社，2011.
收稿日期：2020-07-01
作者简介：彭森第（1984—），男，湖南衡阳人，讲师，研究方向：控制科学与控制工程。
关键词：单片机;机床控制电路;实训装置;实践教学
0 引言
本文针对高职院校机电专业学生的机床继电器控制系统故障排除实践教学需求，根据机床控制电路，改进设计了实训装置。该装置的控制系统采用单片机作为控制核心，主控模块输出控制位移缓存模块和继电器驱动模块动作，该实训装置不仅能满足日常的实践教学需求，还能拓展学生的逻辑控制思维，让学生更好地掌握电气故障排除原理、电气控制和维护技能，提高实践教学质量。
1 软件系统工作原理
该实训装置系统基于现有的机床继电器控制线路，通过用户操作按键模块，输入对应的考核电路的故障点编号，主控模块输出控制位移缓存模块和继电器驱动模块动作，从而将考核电路对应的断路故障点断开，或短路故障点短接，模拟考核电路的某种故障状态，由考生利用工具通过排查确认并排除故障，以此完成对考生实操能力的针对性考核。该实训装置还具备加密功能和随机功能，具有改造成本低、简单实用、易操作等优点。本文主要介绍机床继电器控制线路故障设置系统的软件部分设计要点。
2 软件设计
2.1 源程序变量定义
本系统采用STC89C52单片机，程序编译语言为C语言，编译软件为Keil uVision V4.02以上版本。系统程序包括故障设置模块、密码管理模块、键盘输入模块、显示模块、故障输出处理模块。
2.2 子函数功能说明
系统程序采用模块化处理，主要可分为延时类子函数、显示屏LCD1602类读写子函数、菜单显示类子函数、密码管理类子函数、键盘处理类子函数、故障设置处理类子函数等。子函数功能说明如表1所示。
2.3 系统程序整体运作流程
系统程序整体运作流程如图1所示，系统具备“自定义故障”和“随机故障”两种故障设置功能。“自定义故障”通过数字按钮由用户输入任意故障点的编号，确定后，定义编号的继电器将动作。“随机故障”设置提供一种快速设故功能，选择后，系统调用随機函数，按考核要求，随机生成3个编码，并直接设置对应编码的继电器动作，完成故障设置。
故障设置完成后，系统提供“查看设置”和“重设故障”两项功能。“查看设置”用于查看目前设置的故障编号，用于核对学生判断结果，需要验证密码。“重设故障”用于考核完毕清零设置信息，也需要验证密码。这两项功能主要用于教师和考评员，加设密码验证功能，可避免考试作弊。
“重设密码”用于修改“查看设置”和“重设故障”两项功能的验证密码功能。
3 结语
本实训装置系统采用单片机和C语言完成了整个软件部分的设计，基本实现了系统所需要的功能，并为未来系统升级预留了接口。同时，在这次系统智能化改造过程中，设计人员综合院校实际情况，收集师生各方面需求，将理论与实践完美结合，确定了本系统应具备的功能，很好地满足了学生在实践课堂中的需要。
[参考文献]
[1] 秦曾煌.电工学简明教程[M].北京：高等教育出版社，2007.
[2] 陈斗.电工与电子技术[M].北京：化学工业出版社，2010.
[3] 万隆.单片机原理与实例应用[M].北京：清华大学出版社，2011.
收稿日期：2020-07-01
作者简介：彭森第（1984—），男，湖南衡阳人，讲师，研究方向：控制科学与控制工程。