【正文】 ral PLC in programming from time to time to number instead, SCM PLC control board by C language and assembly language programming 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） V PLC control board is powerful, can replace the plicated relay bination, but also can be used as PLC market is another option, but also can replace the PLC control is not very plex motion process, very suitable for small control (such as machine tools, building control, small machinery, advertising neon lights), not only saves the product the space also control the cost of the product. This design task is to design a PLC based on single chip processor control module, signal input requirements have 8 mouth (photoelectric isolation), 8 output ports (6 relay 2 groups of twoway silicon controlled rectifier), 2 groups of 2 timer, counter, temperature detecting port 1, imitate quantity examination mouth 1, PWM pulse width modulation of mouth 1, a forced reset port 1, interrupt control port 1, high speed pulse output port 2, with input and output status indication. Singlechip PLC control board is characterized by: from start to finish and small system, easy to use, simple, construction, environmental requirements is not high, only the use of general rectifier。如果你了解這臺機(jī)器的工作流程或者 你就是這樣一臺機(jī)器的操作者，又略懂一些單片機(jī)，那么這樣的程序完全可以寫出來。進(jìn)口 PLC 模塊功能強(qiáng)大，基本滿足了各種需求。優(yōu)秀的單片機(jī)開發(fā)軟件如 Keil 的出現(xiàn)使得 “ 軟件仿真＋寫片驗(yàn)證 ” 成為一種重要的開發(fā)方式。它是家用電器實(shí)現(xiàn)智能化的心臟和大腦。芯片本身是按工業(yè)測控環(huán)境要求設(shè)計的 ,內(nèi)部布線很短 ,其抗工業(yè)噪音性能優(yōu)于一般通用的CPU。 （ 1）在測控系統(tǒng)中的應(yīng)用 單片機(jī)可以用于構(gòu)成各種工業(yè)控制系統(tǒng) ,自適應(yīng)控制系統(tǒng) ,數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。如數(shù)字濾波 ,誤差修正 ,線性化處理等。 系統(tǒng)設(shè)計任務(wù) （ 1）系統(tǒng)總體設(shè)計任務(wù) 在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計之前，首 先應(yīng)根據(jù)對系統(tǒng)的功能要求及其應(yīng)用環(huán)境等確定合理的、具體的功能和技術(shù)指標(biāo)，對應(yīng)用系統(tǒng)的可靠性、通用性、先進(jìn)性、可維護(hù)性、以及成本等進(jìn)行綜合考慮，以盡量合理并符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。與系統(tǒng)機(jī)上操作系統(tǒng)支持下的純軟件不同，單片機(jī)的軟件設(shè)計是在裸機(jī)的條件下進(jìn)行的，而且 隨應(yīng)用系統(tǒng)的不同而不同。 4） 在程序設(shè)計完成后，利用相應(yīng)的開發(fā)工具和軟件進(jìn)行程序的匯編，生成程序的機(jī)器碼。再加上兩路 PCA 模塊可以實(shí)現(xiàn)定時計數(shù)功能。首先要熟悉設(shè)計內(nèi)容，學(xué)習(xí)掌握單片機(jī)的使用方法；精確分析并設(shè)計出該控制系統(tǒng)的全部工作流程圖，確定輸入、輸出的名稱功能；設(shè)計系統(tǒng)軟件并在畫出 PCB圖，實(shí)現(xiàn)全部功能，完成設(shè)計并撰寫畢業(yè)論文。 2 個。具有輸入輸出狀態(tài)指示。當(dāng) P0 口作為輸入 /輸出口時， P0是一個 8位準(zhǔn)雙向口，內(nèi)部有弱上拉電阻，無需外接上拉電阻。當(dāng)直接使用外部時鐘源時，此引腳可浮空，此時 XTAL2 實(shí)際將 XTAL1 輸入的時鐘進(jìn)行輸出。 從上圖可以看出，通過模擬多路開關(guān)，將通過 ADC0~7 的模擬量輸入送給比較器。 STC12C5A60S2 系列單片機(jī)提供了 10個中斷請求源，它們分別是：外部中斷 0(INT0)、定時器 0 中斷、外部中斷 1(INT1)、定時器 1 中斷、串口 1(UART1)中斷、 A/D轉(zhuǎn)換中斷、低壓檢測 (LVD)中斷、PCA中斷、串口 2中斷及 SPI 中斷。由此，可以得到 CCAPnL 的值 CCAPnL = SYSclk / ( 4f ). 如果計算出的結(jié)果不是整數(shù)，則進(jìn)行四舍五入 取 整，即 CCAPnL = INT (SYSclk / ( 4f ) + ) 其中， INT( )為取整運(yùn)算，直接去掉小數(shù)。要使能 PWM 模式，模塊 CCAPMn 寄存器的 PWMn 和ECOMn 位必須置位。 定時器 /計數(shù)器 0有 4種工作模式：模式 0(13 位定時器 /計數(shù)器 ),模式 1(16 位定時器 /計數(shù)器模式 ),模式 2(8 位自動重裝模式 )，模式 3(兩個 8位定時器 /計數(shù)器 )。這是一個輸入管腳 WP：寫保護(hù) ， 第 7腳 WP 為寫保護(hù)引腳。 基于單片機(jī)的 PLC 工控模塊的研究設(shè)計 第 18 頁 共 59 頁 頁寫： 24C08 可以一次寫入 16 個字節(jié)的數(shù)據(jù)，頁寫操作的啟動和字節(jié)寫一樣不同在于傳送了一字節(jié)數(shù)據(jù)后并不產(chǎn)生停止信號主器件被允許。然后，輸出所要求的一個 8 位字節(jié)數(shù)據(jù)，主器件不發(fā)送應(yīng)答信號但產(chǎn)華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 19 頁 共 59 頁 生一個停止信號。能驅(qū)動 3A的負(fù)載，有優(yōu)異的線性和負(fù)載調(diào)整能力。輸出電流包括逐周電流，以及在故障狀態(tài)下提供完全保護(hù)的熱關(guān)斷功能。還有 ,當(dāng)你的輸入電壓波動較大 ,輸出電流有較高 ,容量一定要選用大些 ,470μF 10000μF 都是可行的選擇 。 COUT 用來輸出濾波以及提高環(huán)路的穩(wěn)定性。 MAX232 引腳圖 MAX232 引腳圖如圖 37 所示 基于單片機(jī)的 PLC 工控模塊的研究設(shè)計 第 22 頁 共 59 頁 圖 37 MAX232引腳圖 MAX232 內(nèi)部結(jié)構(gòu) MAX232芯片是專門為電腦的 RS232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計的接口電路 ,使用 +5v單電電內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本可分三個部分： 第一部分是電荷泵電路。 第三部分是供電。由于數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)線上是定時的 ，并且每個設(shè)備有其自己的時鐘，停止位不僅表示傳輸?shù)慕Y(jié)束。 看門狗清 “0” 位 ,當(dāng)設(shè)為 “1” 時 ,看門狗將重新計數(shù)。 WDT_CONTR: 看門狗 (WatchDogTimer)控制寄存器 Symbol 符號 Function 功能 看門狗溢出標(biāo)志位 ,當(dāng)溢出時，該位由硬件置 1，可用軟件將其清 0。 數(shù)據(jù)位：標(biāo)準(zhǔn)的值是 5位、 7 位和 8位，如何設(shè)置取決于你所要傳輸?shù)男畔ⅰ? 8 腳（ R2IN）、 9腳（ R2OUT）、 10腳（ T2IN）、 7腳（ T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。每一個發(fā)送器將 TTL/CMOS 電平轉(zhuǎn)換成TIA/EIA232F 電平。 ） 輸出端電容 COUT： 推薦使用 1μF 470μF 之間的低 ESR 的鉭電容。A。以及振蕩器的誤差在 10%以內(nèi)。 LM2576 LM2576 簡介 LM2576系列是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的 3A電流輸出降壓開關(guān)型集成穩(wěn)壓電路，它內(nèi)含固定頻率振蕩器 (52kHz)和基準(zhǔn)穩(wěn)壓器 ()，并具 有完善的保護(hù)電路，包括電流限制及熱關(guān)斷電路等，利用該器件只需極少的 外圍器件便可構(gòu)成高效穩(wěn)壓電路。 選擇性讀：選擇性讀操作允許主器件對寄存器的任意字節(jié)進(jìn)行讀操作，主器件首先通過發(fā)送起始信號、從器件地址和它想讀取的字節(jié)數(shù)據(jù)的地址執(zhí)行一個偽寫操作。 在從器件產(chǎn)生應(yīng)答信號后 ， 主器件發(fā)送 24c08 的字節(jié)地址 ， 主器件在收到從器件的另一個應(yīng)答信號后再發(fā)送數(shù)據(jù)到被尋址的存儲單元 ， 24c08 再次應(yīng)答并在主器件產(chǎn)生停止信號后 。 SDA 是一個開漏輸出管腳，可與其它開漏輸出或集電極開路輸出進(jìn)行線或。 當(dāng)定時器 /計數(shù)器工作在定時模式時，特殊功能寄存器 AUXR 中的 T0x12 和 T1x12 分別決定是系統(tǒng)時鐘 /12 還是系統(tǒng)時鐘 /1(不分頻 )后讓 T0和 T1 進(jìn)行計數(shù)。當(dāng) CL 的值由 FF 變?yōu)?00 溢出時， [EPCnH,CCAPnH]的內(nèi)容裝載到 [EPCnL,CCAPnL]中。要激活高速輸出模式， CCAPMn 寄存器的 TOGn,MATn 和 ECOMn位必須都置位 圖 33 高速脈沖模式 CCAPnL 的值決定了 PCA模塊 n的輸出脈沖頻率。 當(dāng) ADRJ=0 時，如果 取 10 位結(jié)果，則按下面公式計算 : 10bit A/D Conversion Result:(ADC_RES[7:0], ADC_RESL[1:0]) = 1024 x Vin/ Vcc 當(dāng) ADRJ=0 時，如果 取 8 位結(jié)果，按下面公式計算 : 8bit A/D Conversion Result:(ADC_RES[7:0])= 256 x Vin/ Vcc 當(dāng) ADRJ=1 時，如果 取 10 位結(jié)果，則按下面公式計算 : 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 13 頁 共 59 頁 10bit A/D Conversion Result:(ADC_RES[1:0], ADC_RESL[7:0]) = 1024 x Vin / Vcc 式中， Vin 為模擬輸入通道輸入電壓， Vcc 為單片機(jī)實(shí)際工作電壓，用單片機(jī)工作電壓作為模擬參考電壓。逐 次 比較型 ADC 由一個比較器和 D/A 轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，通過逐 次 比較邏輯，從最高位 (MSB)開始，順序地對每一輸入電壓與內(nèi)置 D/A 轉(zhuǎn)換器輸出進(jìn)行比較，經(jīng)過多 次 比較，使轉(zhuǎn)換所得的數(shù)字量逐 次 逼近輸入模擬量對應(yīng) 值 。當(dāng)直接使用外部時鐘源時，此引腳是外部時鐘源的輸入端。 3 元器件的介紹 單片機(jī)系統(tǒng) STC12C5A60S2 簡介 STC12C5A60S2/AD/PWM 系列單片機(jī)是宏晶科技生產(chǎn)的單時鐘 /機(jī)器周期 (1T)的單片機(jī)， 是高速 /低功耗 /超 強(qiáng) 抗干擾的新一代 8051 單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051,但速度快 812 倍。 1個。 個輸出口（ 6 組繼電器 2 組雙向可控硅）。 高速脈沖輸出口： 、 可以作為高速脈沖輸出口。兩路 PWM,8 路高速十位 A/D 轉(zhuǎn)換，通用的 I/O 口為 44 個， 內(nèi)置看門狗程序。具 體設(shè)計時可采用自底向上或自頂向下的方法。在硬件設(shè)計中，需要考慮系統(tǒng)總線的負(fù)載能力、系統(tǒng)擴(kuò)展時的片選方式、模擬電路的速度和精度等，如需擴(kuò)展存儲器則盡量用一片完成，這樣既降低了成本，又減小了線路板的面積，同時提高了系統(tǒng)的可靠性。在開發(fā)的過程中，它們的設(shè)計不能完全分開，二者需要互相配合、不斷調(diào)整才能組成高性能的應(yīng)用系統(tǒng)。 （ 4）在智能接口中的應(yīng)用 計算機(jī)系統(tǒng) ,特別是較大型的工業(yè)測控系統(tǒng)中采用單片機(jī)進(jìn)行接口的控制管理 ,單片機(jī)與主機(jī)并行工作 ,可大大提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度。單片機(jī)的尋址能力也已突破 64KB 的限制 ,有的已可達(dá)到 1MB 和 16MB,片內(nèi)的 ROM 容量可達(dá) 62MB,RAM 容量則可達(dá) ,因而銷量極大 ,各大公司的商業(yè)競爭更使其價格十分低廉 ,其性能價格比極高。 單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn) 單片機(jī)的結(jié)構(gòu)特征是將組成計算機(jī)的基本部件集成在一塊晶體芯片上 ,構(gòu)成一臺功能獨(dú)特的 ,完整的單片微型計算機(jī)。中國在這個領(lǐng)域 已經(jīng) 落后美國、歐洲 10~20 年 單片機(jī)的介紹 單片機(jī)又稱微控制器，或稱嵌入式控制 器。要能夠做好工控產(chǎn)品，關(guān)鍵是對控制對象的理解， 同樣，工業(yè)品的抗干擾處理也是如此 。本次設(shè)計準(zhǔn)備在成本交低廉的前提下完成，使用的都是廉價的 器件，主要是 使 用單片機(jī)STC12C5A60S2，性能指數(shù)都不是很高， 通過該課題的設(shè)計掌握以 STC12C5A60S2 為核心的單片機(jī)系統(tǒng)的軟硬件開發(fā)過程，同時掌握 設(shè)計單片機(jī)工業(yè)控制板 的 開發(fā) 設(shè)計流程；培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)的基本知識、基本理論和基本技能的能力，學(xué)習(xí)解決一般工程技術(shù)基于單片機(jī)的 PLC 工控模塊的研究設(shè)計 第 2 頁 共 59 頁 和有關(guān) 專業(yè)問題的能力，學(xué)習(xí)工程設(shè)計和科學(xué)研究的基本方法，完成 對所學(xué)知識的綜合訓(xùn)練。在這些設(shè)備中，往往大量應(yīng)用 PLC，從編程的角度來看，這些 PLC 所要完成的功能非常簡單，如果用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)其功能，那是輕而易舉的。 its function from weak to strong,