【正文】 共電極。LED數(shù)碼管常用段數(shù)一般為7段有的另加一個小數(shù)點，還有一種是類似于3位“+1”型。位數(shù)有半位，1，2，3，4，5，6，8，10位等等。LED數(shù)碼管根據(jù)LED的接法不同分為共陰和共陽兩類，了解LED的這些特性，對編程是很重要的，因為不同類型的數(shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，編程方法也是不同的。共陰和共陽極數(shù)碼管的內(nèi)部電路，它們的發(fā)光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。顏色有紅、綠、藍、黃等幾種。LED數(shù)碼管廣泛用于儀表、時鐘、車站、家電等場合。選用時要注意產(chǎn)品尺寸顏色、功耗、亮度、波長等。 西門子EM222的技術(shù)參數(shù)根據(jù)設計要求：電子鐘顯示控制器為一西門子主機模塊CPU224，另加一I/O擴展模塊EM222等。所以下面開始介紹西門子EM222不同型號的一些技術(shù)參數(shù)（見表1和表2)[8]。表16ES7 2221BD220XA06ES72221BF220XA0電源電壓 負載電壓 L+額定值(DC)24 V24 V允許范圍，下限 (DC) V V允許范圍，上限 (DC) V V電流消耗 從背板總線DC 5 V ，最大40 mA50 mA電流消耗/功耗 功耗，典型值3 W2 W連接點 插入式 I/O 端子√√數(shù)字量輸出 數(shù)字量輸出點數(shù)48短路保護xx導致電路中斷的電壓極限L+ (48 V)L+ (48 V)輸出電壓“1”信號，最小 20 VDC20 V輸出電流055176。C 時“1”信號允許范圍，最大 5 A750 mA“0”信號殘余電流，最大 30 μA10 μA2 輸出并聯(lián)切換用于提高功率 √輸出總電流(每組)水平安裝 最高55 176。C時最大 20 A3 A最高40 176。C時，最大 20 A3 A每根導線/組的最大電流 5 A3 A電纜長度電纜長度(屏蔽)，最長 500 m500 m非屏蔽電纜長度，最長 150 m150 m繼電器輸出 觸點的開關(guān)能力感性負載，最大 5 A A燈負載，最大 50 W5 W阻性負載，最大 5 A A隔離 隔離，數(shù)字量輸出電隔離，數(shù)字量輸出 √√，光電耦合通道間每組點數(shù) 14尺寸和重量 寬 45 mm45 mm高 80 mm80 mm深 62 mm62 mm重量，約 120 g150 g表26ES72221HD220XA06ES72221HF220XA06ES72221EF220XA0電源電壓 負載電壓 L+額定值(DC) 24 V24 V24 V允許范圍，下限 (DC) 12 V5 V5 V允許范圍，上限 (DC) 30 V30 V30 V負載電壓L1額定值(AC) 24 V；24 230 VAC24 V；24 230 VAC230 V ； 220/230 VAC允許范圍，下限 (AC) 12 V5 V65 V允許范圍，上限(AC) 250 V250 V264 V允許頻率范圍，下限 47 Hz47 Hz47 Hz允許頻率范圍，上限 63 Hz63 Hz63 Hz電流消耗 從背板總線DC 5 V ，最大30 mA40 mA110 mA數(shù)字量輸出從負載電壓 L+，最大 80 mA；每個切換的輸出 20 mA72 mA；每個切換的輸出 9 mA電流消耗/功耗 功耗，典型值4 W2 W4 W連接點 插入式 I/O 端子√√√數(shù)字量輸出 數(shù)字量輸出點數(shù)4；繼電器8；繼電器8；繼電器短路保護無；通過外部提供無；通過外部提供無；通過外部提供導致電路中斷的電壓極限通過外部提供通過外部提供通過外部提供輸出電壓“1”信號，最小 L1 ( V)輸出電流055176。C 時“1”信號允許范圍，最大 10 A2 A500 mA。 AC“1”信號最小負載電流 50 mA“0”信號殘余電流，最大 0 mA0 mA264 VAC時 輸出總電流(每組)水平安裝 最高55 176。C時，最大 20 A8 A A最高40 176。C時，最大 40 A8 A A每根導線/組的最大電流 10 A8 A A電纜長度(屏蔽)，最長 500 m500 m500 m非屏蔽電纜長度，最長 150 m150 m150 m繼電器輸出 運行周期數(shù)30,000,000；機械3000 萬次，額定負載電壓下為 30,000 次10,000,000；機械 1000 萬次，額定負載電壓下為 100,000 次觸點的開關(guān)能力感性負載，最大 3 A。 2 A (DC), 3 A (AC)2 A A燈負載，最大 1 000 W。 100/1000 W (DC/AC)200 W。 30 W DC。 200 W AC60 W阻性負載，最大 10 A2 A A隔離 電隔離，數(shù)字量輸出 √；繼電器√；繼電器√，光電耦合通道間每組點數(shù) 1；4 組41；8 組尺寸和重量 寬 45 mm45 mm mm高 80 mm80 mm80 mm深 62 mm62 mm62 mm重量，約 150 g170 g170 g 基于PLC電子鐘控制系統(tǒng)的I/O分配與硬件接線圖 電子鐘控制系統(tǒng)的I/O分配基于PLC電子鐘控制系統(tǒng)的I/O分配（見表3）。表3編程元件I/O端子電路器件作用輸入繼電器SB1系統(tǒng)開關(guān)SB2分鐘的個位調(diào)整開關(guān)SB3分鐘的十位調(diào)整開關(guān)SB4小時的個位調(diào)整開關(guān)SB5小時的十位調(diào)整開關(guān)輸出繼電器a2個LED數(shù)碼管的a段b2個LED數(shù)碼管的b段c2個LED數(shù)碼管的c段d2個LED數(shù)碼管的d段e2個LED數(shù)碼管的e段f2個LED數(shù)碼管的f段g2個LED數(shù)碼管的g段指示燈指示燈a2個LED數(shù)碼管的a段b2個LED數(shù)碼管的b段c2個LED數(shù)碼管的c段d2個LED數(shù)碼管的d段e2個LED數(shù)碼管的e段f2個LED數(shù)碼管的f段g2個LED數(shù)碼管的g段COM1小時公共端COM2分鐘公共端我們所設計的電子鐘采用24小時顯示方式，用四個按鈕來調(diào)節(jié)。S2用來調(diào)節(jié)電子鐘分鐘個位上的數(shù)字；S3用來調(diào)節(jié)電子鐘分鐘十位上的數(shù)字；S4用來調(diào)節(jié)電子鐘時鐘個位上的數(shù)字；S5用來調(diào)節(jié)電子鐘時鐘十位上的數(shù)字。調(diào)節(jié)時鐘或分鐘時，當時鐘或分鐘的個位上的數(shù)字為10時，個位上的數(shù)字歸0；當時分鐘的十位上的數(shù)字為6時，分鐘十位上的數(shù)字歸0；當時鐘的十位上的數(shù)字為2時，時鐘十位上的數(shù)字歸0。S1用作控制系統(tǒng)的開關(guān)。在剛啟動電子鐘時，所有位上的數(shù)字均為0。在本控制系統(tǒng)中，數(shù)碼管LED1和數(shù)碼管LED2共用一個陽極公共端子；LED3和LED4共用一個陽極公共端子?？紤]到向數(shù)碼管提供的電壓高于數(shù)碼管的額定電壓，我們在連接CPU224和數(shù)碼管的管腳時串聯(lián)一個阻值為1千歐姆的電阻，起到分壓作用以便保護數(shù)碼管不被燒壞。 電子鐘控制系統(tǒng)的硬件接線圖根據(jù)設計的要求以及所要用到的零部件，本著簡單明了、符合事實和美觀的原則，我們用CAD設計出如圖251所示（見39頁）的硬件接線圖。圖251 基于PLC電子鐘控制系統(tǒng)的硬件接線圖第3章 數(shù)字電子鐘梯形圖程序根據(jù)設計要求：時間顯示為24小時制，用4個數(shù)碼管來分別顯示時和分；時和分之間有兩個指示燈，指示燈的閃爍頻率為1Hz；時間顯示為動態(tài)顯示原理，通過編程實現(xiàn)；等等。設計出如圖311的軟件程序圖。圖311 基于PLC電子鐘控制系統(tǒng)的梯形程序圖圖311（續(xù)）圖311（續(xù)）圖311（續(xù)）圖311（續(xù)）圖311（續(xù)）圖311（續(xù)）圖311（續(xù)）圖311（續(xù)）圖311（續(xù))圖311（續(xù)）圖311（續(xù)）第4章 總結(jié)過去人們應用時鐘僅僅是為了明確當前時間。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，社會的進步，生產(chǎn)生活對時鐘的需求越來越大，對時鐘的體型、功能的要求也各有不同。所以，多功能電子時鐘在今后的應用也會越來越廣泛?；赑LC實現(xiàn)電子時鐘，僅僅是眾多方法之一。并且市場上的實時時鐘日歷芯片品類繁多，IC化的傳感器各種各樣，顯示方式也愈趨于人性化。所以多功能電子時鐘有多種實現(xiàn)方案，能夠?qū)崿F(xiàn)的功能也很多。筆者已經(jīng)通過仿真和調(diào)試，實現(xiàn)了時間的顯示和校對功能。由于筆者的能力與知識有限，提供的程序還可以進一步優(yōu)化，并且還可以根據(jù)需求為電子時鐘增設新功能。參考文獻[1],王兆義,《可編程序控制器教程》,機械工業(yè)出版社，2004,336 [2],張運波,《工廠電氣控制技術(shù)》,高等教育出版社，2001,53[3],史國生,《電氣控制與可編程序控制器技術(shù)》,化學工業(yè)出版社，2004,66[4],張桂香,《電氣控制與PLC應用》,化學工業(yè)出版社，2003,24[5],李艷霞,《數(shù)控機床及應用技術(shù)》,人民郵電出版社，2009,376[6],劉祖潤、胡俊達,《畢業(yè)設計指導（電氣類專業(yè)適用）》,機械工業(yè)出版社，1996,52[7],袁任光,《可編程序控制器（PC）應用技術(shù)與實例》,化南理工大學出版社，2001,18[8],汪曉平,《PLC可編程序控制器系統(tǒng)開發(fā)實例導航》,人民郵電出版社，2004，47致 謝首先我要感謝王冬梅老師給予我的大力支持和辛勤輔導，在她的關(guān)懷與指導下，為期近半年的論文寫作即將畫上一個圓滿的句號。在論文寫作的過程中，從論文的選題到確定思路，從資料的搜集、提綱的擬定到內(nèi)容的寫作與修改，繼而諸多觀點的梳理，都得益于我的指導老師——王冬梅老師的悉心指導和匠心點撥。論文的點評中總是閃爍著智慧的火花，與她的每次交談我都能從中獲益。她淵博的學識，敏銳的學術(shù)洞察力，嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，一絲不茍的負責精神，以及對學生孜孜不倦的教誨都給予了我極其深刻的印象，讓我受益匪淺。同時，也向這三年來所有教授過我和幫助過我的老師們表示感謝，感謝您們對我的諄諄教誨、耐心指導和無私的幫助。感謝我的同學和朋友們，感謝你們在我論文寫作過程中給予我的鼓勵、關(guān)心和無私的幫助。最后，衷心地感謝我的家人，感謝你們一直以來給予我的支持和鼓勵。