【正文】 主要用于對(duì)指令表語(yǔ)言的編輯翻譯，使其變成能下載到 單片機(jī)中的目標(biāo)碼；監(jiān)控則是 由 通信模塊 和 上下位機(jī)之間的通信，監(jiān)控下位機(jī)的運(yùn)行，實(shí)時(shí)跟蹤下位機(jī)各資源的內(nèi)部狀態(tài) [8]。 所以，它在長(zhǎng)線傳輸信息中作為終端隔離元件可以大大提高信噪比 [32]。從 11 引腳（ T1IN）、 10 引腳（ T2IN） 將 TTL/CMOS 數(shù)據(jù) 輸入 ，并且 轉(zhuǎn)換成 ，然后 從 14 腳（ T1OUT）、 7腳（ T2OUT） 將 RS232 數(shù)據(jù) 送到電腦 DB9 插頭； 相反的， 從13 引腳（ R1IN）、 8引腳（ R2IN） 將 DB9 插頭的 RS232 數(shù)據(jù) 輸入 轉(zhuǎn)換成 TTL/CMOS 數(shù)據(jù) ，然后 從 12引腳（ R1OUT）、 9引腳（ R2OUT） 將轉(zhuǎn)換后 TTL/CMOS 數(shù)據(jù) 的 輸出 [30]。 XTAL2： 系統(tǒng)時(shí)鐘的 反相 振蕩 放大器的輸出端。 此外，該引腳被 略微 拉高， 所以當(dāng) 單片機(jī) 處于 執(zhí)行外部程序 的狀態(tài) 時(shí)， ALE禁止位 應(yīng)設(shè)置 為 無(wú)效 [25]。 RST—— 復(fù)位輸入。 P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)， P2口輸出地址的高八位。 處于 程序校驗(yàn) 狀態(tài)時(shí) ，外部 需要 上拉電阻 [17]。此外，還有 6向量 2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)一個(gè)，數(shù)據(jù)指針 兩 個(gè)， 16 位 定時(shí) 器 /計(jì)數(shù) 器三個(gè)。輸入的電信號(hào)驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管（ LED），使 它 發(fā)出一定波長(zhǎng)的光， 由 光探測(cè)器接收 后 產(chǎn)生光電流，再經(jīng)過(guò)進(jìn)一步放大后輸出。 可以完成兩路 TTL/RS232電平的轉(zhuǎn)換，它的的 112引腳是 TTL電平端，用來(lái)連接單片機(jī)的。使用 4路 8位 I/O接口即可滿足設(shè)計(jì)要求；系統(tǒng) 不 需要擴(kuò)展外部存儲(chǔ)器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，數(shù)據(jù) 的 存儲(chǔ)量為 32KB已 達(dá)到 要求，因此采用 16位或準(zhǔn) 16位地址總線的單片機(jī)即可滿足設(shè)計(jì)需要；由于 處于 實(shí)驗(yàn)階段，采用 DIP（雙列直插）封裝的芯片 比較方便 ，不考慮實(shí)際工業(yè)控制中對(duì)外界環(huán)境的具體要求；系統(tǒng) 供電 采用 DC9V，且對(duì)功耗沒(méi)有具體要求，芯片供電 使用 DC5V，便于 設(shè)計(jì) 系統(tǒng)外圍電 路；芯片支持 ISP可節(jié)省仿真器的投入。 (9) 價(jià)格 范圍 。 (2) 單片機(jī)的增強(qiáng)功能 。 I/O 接口的數(shù)量是衡量 CPU 性能的主要標(biāo)準(zhǔn)之一。 PLC 工作原理 PLC 的工作原理如圖 22所示 ， 主要分 為以下三部分 [9]： 圖 22 PLC工作原理 (1) 集中采集 輸入： 執(zhí)行 程序 前， 向 輸入映像寄存器中讀入 可編程控制器輸入端子的 全部 狀態(tài)。 (2) 輸入 /輸出模塊：輸入 /輸出模塊是 連接 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備 與可編程控制器 的 接口。 (5) 維護(hù)方便、體積小、重量輕。而且，在 PLC 中由電子線路來(lái)完成繼電器大量的開關(guān)動(dòng)作，由程序來(lái)代替繼電器之間的連線，與繼電器相比， PLC 大大的提高了使用壽命和可靠性，平均的無(wú)故障時(shí)間甚至可達(dá)幾十萬(wàn)個(gè)小時(shí)。 另外隨著工業(yè)設(shè)備不斷地更新和發(fā)展，對(duì) PLC 要求也越來(lái)越高， 在這樣的形勢(shì)下，我國(guó)可以抓住這一機(jī)遇，研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)， 更滿足現(xiàn)代化工業(yè)用途的 PLC。特別是當(dāng) 控制不太復(fù)雜 的 邏輯 功能， 控制量不 太 大，控制要求不高 同時(shí) 環(huán)境條件尚 佳 時(shí)，它的優(yōu)勢(shì) 就 不能完全發(fā)揮出來(lái)，而且會(huì)提高系統(tǒng)的成本。 1 引言 課題 研究 的目的 和意義 基于單片機(jī)的 PLC 設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 課題的研究 是 依據(jù)應(yīng)用開發(fā)中的實(shí)際 要 求 提出來(lái)的。 鑒此，根據(jù)可編程序控制器的實(shí)現(xiàn) 原理和 工作 方式 ，設(shè)計(jì)小型的 PLC 控制系統(tǒng)有 很 大的實(shí)際意義。 本課題主要研究?jī)?nèi)容 該課題是以單片機(jī)為主控元件，根據(jù) PLC 的接口特性，利用適當(dāng)?shù)耐鈬骷?，設(shè)計(jì)一種 PLC原理樣機(jī)。 (2) 編程語(yǔ)言簡(jiǎn)單易學(xué)，容易掌握，便于普及。 PLC是將微電子技 術(shù)運(yùn)用到工業(yè)設(shè)備上的產(chǎn)品，它的結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，質(zhì)量輕，便于在設(shè)備內(nèi)部安裝，是一種用來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化理想的控制設(shè)備。輸入模塊 主要 用來(lái)采集 和接收 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的輸入信號(hào)，包括選擇開關(guān) 、按鈕 等開關(guān)量 的 輸入信號(hào) 以及 測(cè)速發(fā)電機(jī) 、 電位器 等連續(xù)變化的模擬量輸入信號(hào)。程序執(zhí)行 的過(guò)程 中，即使 改變了 輸入狀態(tài)，輸入映像寄存器 中 的內(nèi)容 也不會(huì)發(fā)生變化 ， 直到下一 個(gè) 掃描周期的輸入處理階段 ，這些變化 才會(huì) 被 讀入。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)定位是：應(yīng)用于控制量較小，控制要求不高的控制場(chǎng)合的微型可編程控制器，故本系統(tǒng)設(shè)置了 8個(gè)輸入點(diǎn)和 8個(gè)輸出點(diǎn)，這種設(shè)計(jì)完全可以滿足該工況的 需要。 例如雙指針 、 雙串口 、 擴(kuò)展 RAM、 RTC（實(shí)時(shí)時(shí)鐘）、 CAN接口、 EEPROM、 I2C接口、 SPI接口、 USB的 接口 類型 、 看門狗 。 (10) 燒錄器 的 價(jià)格 ， 能否 ISP（在線系統(tǒng)編程）。 當(dāng)單片機(jī)處于 空閑模式 時(shí) ， 將 停止 CPU工作，定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、 RAM、串口 中斷 可以 允許繼續(xù)工作。 該芯片采用 MAXMIM公司生產(chǎn)的 +5V供電系統(tǒng)，多通道 RS232驅(qū)動(dòng)器 /接收器的 MAX232芯片性價(jià)比高，是把計(jì)算機(jī)的串行口 RS232信號(hào)電平（ 10V,+10V） 轉(zhuǎn)換為單片機(jī)所用到的 TTL信號(hào)電平（ 0， +5V） 主要特征如下：?jiǎn)坞娫?5V操作， 低功率接收模式，掉電模式， 滿足所有 EIA/TIA232E和 規(guī)格， 多路驅(qū)動(dòng)器和接收器， 3態(tài)驅(qū)動(dòng)器和接收器輸出， 16引腳 DIP/SO封裝 其工作原理： MAX232 系列驅(qū)動(dòng)器 /接收器專為 EIA/TIA232E 以及 設(shè)計(jì)，適合電池供電系統(tǒng)。這就完成了電 — 光 — 電的轉(zhuǎn)換，從而起到輸入 、 輸出隔離的作用 [11]。 相較于 Atmel 公司的前代產(chǎn)品 AT89C51/C52， AT89S 系列單片機(jī)芯片上有 ISP 可編程接口，具有從 PC 機(jī)下載目標(biāo)程序到用戶板的功能，學(xué)習(xí)者只需一臺(tái) PC機(jī)、一塊用戶電路板和一條專用下載線及其配套軟件，即可在 PC機(jī)中編譯程序，然后利用下載軟件下載目標(biāo)程序，并進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，并且兼容 AT89C51/C52 和 MCS51(803 8051)單片機(jī)。 P1口：一個(gè) 8位雙向 I/O口 ， 內(nèi)部 提供 上拉電阻 ， 其 輸出緩沖器 可以 驅(qū)動(dòng) 的 TTL的邏輯電平 為 4個(gè) [18]。 在 讀 出地址“ 1” 時(shí)，利用內(nèi)部上拉 電阻的 優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)， P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。當(dāng) 晶振 工作 復(fù)位器件 時(shí)， RST引腳 持續(xù) 2個(gè)機(jī)器周期以上高電平將 使 單片機(jī)復(fù)位 [21]。 PSEN—— 表示程序存儲(chǔ)啟用信號(hào) 。 AT89S52單片機(jī)的最小系統(tǒng)電路 用最少的元器件建立并能使單片機(jī)正常工作的電路，稱為單片機(jī)的最小系統(tǒng)圖，要使單片機(jī)按照設(shè)計(jì)要求正常工作，完整單片機(jī)最基本的工作要求，考慮到系統(tǒng)無(wú)需精確地定時(shí)功能，且為了方便串口通信波特率的計(jì)算，采用 統(tǒng)時(shí)鐘。 15 腳 GND、 16 腳 VCC（ +5v） 屬于 供電 是 第三部分 。 圖 37 光隔離輸入 圖 38 光電隔離輸出 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng) 軟件的設(shè)計(jì)思想是： 編制的助記符指令 被編程 軟件 翻譯為 單片機(jī) 的匯編語(yǔ)言， 通過(guò)文本編輯軟件 ， 用戶只需建立助記符程序源文件并 將其 存為 .PLC 格式，即可直接運(yùn)行翻譯程序進(jìn)行翻譯，生成 .ASM 格式的文件，再通過(guò)匯編器的編譯后生成目標(biāo)碼 .HEX 文件，最后裝入單片機(jī)。翻譯是通過(guò)I/O 映像區(qū)地址表的建立，操作數(shù)字段操作數(shù)類型與標(biāo)號(hào)的分離，操作碼字段翻譯，I/O 點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位地址的確定等幾個(gè)階段完成的。 }Iadress。 位尋址指令的特點(diǎn)決定了 在生成目標(biāo)程序的操作數(shù)字段 時(shí) ，邏輯量的暫存 要選取 程序狀態(tài)字 PSW 的最高位Cy。多數(shù)已經(jīng)得到了目標(biāo)程序也就匯編代碼的操作碼字段和一個(gè)操作數(shù)字段， 剩下一個(gè)位地址字段等待確定。實(shí)踐證明，用單片機(jī)仿真可編程序控制器是合理可行的。 圖 54 輸入端狀態(tài) 由圖可見(jiàn) ，此時(shí)輸入端 X0、 X X2 接地， X X X X X7 接 24V 電源，因此，對(duì)應(yīng)的 Y0、 Y Y2輸出接的燈不亮， 繼電器不 動(dòng)作， 電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)，而 Y YY Y Y7 輸出接的燈應(yīng)該亮， 繼電器吸合 且電動(dòng)機(jī)工作。在 筆者 做論文期間， 得到了王力老師給予的悉心指導(dǎo)和關(guān)懷 ， 王老師認(rèn)真負(fù)責(zé)的 工作 精神、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、淵博的知識(shí)、敏銳的 專業(yè) 眼光、真誠(chéng)寬厚的待人品德 、耐心細(xì)致的講解 態(tài)度 是 筆者 今后學(xué)習(xí)的榜樣 ，王老師的言傳身教使 筆者 終生受益 。849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。6a*CZ7H$dq8KqqfHVZFedswSyXTyamp。849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。6a*CZ7H$dq8KqqfHVZFedswSyXTyamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$U*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$U*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。ksv*3tnGK8!z89AmYWv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$U*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$U*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。ksv*3tnGK8!z89AmYWv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。ksv*3tnGK8!z89AmYWv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。ksv*3tnGK8!z89Amv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。ksv*3tnGK8!z89AmYWv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。ksv*3tnGK8!z89AmYWv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。ksv*3tnGK8!z89AmYWv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。ksv*3tnGK8!z89AmUE9aQGn8xp$Ramp。ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuKNamp。UE9aQGn8xp$Ramp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。UE9aQGn8xp$Ramp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。 感謝一起進(jìn)行課題研究的同學(xué)，他 們 認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，