【正文】 觸摸屏是一種 用于 定位 的 設備， 我們 可以 通過 在 在顯示器上 安 裝觸摸屏 來向信息處理系統(tǒng) 中輸入信息 。 同時 CPU 發(fā)來的命令 也可以 被 觸摸屏控制器 接收并 進行操作 。 觸摸屏 前 方的 觸摸檢測部件 的 作用是 檢測用戶 的 觸摸位置，然后將 位置 信息傳送 給 觸摸屏控制器 。 由于 便于操作 ， 鼠標鍵盤這種 傳統(tǒng)輸入設備被觸摸屏所取代 。這種人機交互方式將 嶄新的面貌 賦予給了多媒體。 圖 32 PLC 控制電路框圖 OMRON CPM2A40CDTD 啟動 復位 停止 急停 裁切電機 1 原點接近開關 裁切電機 2 原點接近開關 傳感器 1 傳感器 2 送料電機 1 驅動 送料電機 2 驅動 裁切電機 1 裁切電機 2 89C51 單片機 指示燈 觸摸屏 GP37W2 電源 16 觸摸屏的設計 隨著近年來多媒體信息查詢次數(shù)的與日俱增，人們越來越多地接觸到觸摸屏上，因為觸摸屏作為作為一種先進的輸入設備，觸摸屏是目前最方便、簡單、快捷且又適用于中國多媒體信息查詢情況的輸入設備，觸摸屏的 優(yōu)點是 堅固耐用、反應速度快、節(jié)省空間、易于交流。 圖 31 系統(tǒng)總體結構圖 GP37W2 觸摸屏 89C89C89C51 單片機 OMRON CPM2A 40CDTD 送鋼帶步進電機驅動 送磁條步進電機驅動 送鋼帶步進電機 送磁條步進電機 切鋼帶步進電機驅動 切磁條步進電機驅動 切鋼帶步進電機 切磁條步進電機 15 PLC 控制電路設計 如上 圖 32 所示： PLC 的設計包括開始、停止、急停、復位按鈕的設計，與 89C51單片機之間的設計，對切鋼帶、磁條電機原點的設計 ，與送鋼帶、磁條以及切鋼帶、磁條步進電機之間的設計和觸摸屏的 設計。 防盜磁條控制系統(tǒng)由 89C51 單片機、 PLC 可編程邏輯控制器、步進電機和觸摸屏技術 等各個 部件合作 完成的 ， 圖 12 表示的是 防盜磁條自動標簽機機械總圖 ： 信息時代的便捷 被觸摸屏技術展現(xiàn)得淋漓盡致 ，整個系統(tǒng) 就是 因為 它的發(fā)明和使用 才能擁有 優(yōu)秀的人機界面。二是執(zhí)指過程，取出的指令代碼被送到 CPU 控制器里面的指令寄存器，通過指令譯碼器編譯成各個電信號來實現(xiàn)指令的各種功能。 CPU 執(zhí)行程序主要包括兩個過程：一是取指過程， CPU 從 ROM 中取出指令，指令的地址由 PC 指針提供， PC 指針將在 CPU 取指后加一，所以 PC 指針總指向接下來一個要執(zhí)行的操作數(shù)或指令代碼。內部總線有三種：控制總線用來傳送 CPU 各種控制命令，以便 CPU 統(tǒng)一指揮協(xié)調工作，數(shù)據(jù)總線用來傳送數(shù)據(jù)信息，地址總線用來傳送 地址信息，選中各操作單元。 單片機擁有的中央處理器 CPU 是單片機的核心， 8 位數(shù)據(jù)寬度的處理器使 CPU 能處理8 位二進制代碼或數(shù)據(jù)，中央處理器進行調度、控制和指揮單元系統(tǒng)協(xié)調的工作，完成運算和控制輸入輸出的操作。控制器根據(jù)指令碼產(chǎn)生控制信號，使存儲器、運算器和輸入 /輸出端口之間能協(xié)調地工作；運算器進行邏輯運算、算數(shù)及位操作處理等。 過程 11 圖 23 PLC 工作過程 啟動 初始化 監(jiān)視定時器（ WDT） 與編程器交換信息 與數(shù)字處理器交換信息 與外部設備交換信息 執(zhí)行用戶程序 輸入輸出信息處理 處理中斷 處理中斷 處理中斷 處理中斷 處理中斷 12 89C51 單片機的簡介 89C51 單 片機的總體結構 單片機片上硬件資源 89C51 為典型的 ROM 型單片機，內部硬件資源有： 1） . 面向控制的 8 位中央處理器； 2） . 4K 字節(jié)掩膜 ROM 程序存貯器； 3） . 128 字節(jié)內部 RAM 數(shù)據(jù)存貯器； 4） . 2 個 16 位定時器 /計數(shù)器； 5） . 1 個全雙工的異步串行口； 6） . 5 個中斷源、 2 個中斷優(yōu)先級的中斷控制器； 7） . 時鐘電路，時鐘頻率為 ～ 12MHz 單片機結構 89C51 采用模塊式的結構，有多個存貯空間，其結構框圖如 圖 24 所示。 反復順序地 運行 ，所以， 輸入的變化總能 依靠 輸出 來 反映 出來 。 實現(xiàn) 用 PLC 的 控制 也正是因為有了這個過程 。如果 要進行 模擬量 的 輸出， 那么 模擬量 的 輸出電路 是 必不可少 的 ，靠 模擬量的輸出電路 對 PLC 之中的 內存單元 里面的 內容進行 數(shù)字信號、 模 10 擬信號 轉換，并產(chǎn)生輸出。 接受模擬信號的輸入電路和 可接收開關的輸入電路 這些功能 PLC 都有 。 PLC 的 I/O 電路的寄存器也可以說是 輸出鎖存器 和輸入暫存器 。 PLC 的 I/O 系統(tǒng) 由 若干模版集成而成 ， 這些模版依靠若干個輸入輸出電路集成 。 可靠物理實現(xiàn) 一般 通過輸入（ I、 INPUT） 和 輸出（ O、 OUTPUT） 電路。 用戶可以根據(jù)自己的需求自行設計用戶程序 。這程序既有系統(tǒng)的，又有用 戶的。 可編程控制器的工作過 程和工作原理 工作 原理 PLC 工作的 要點是 可靠物理實現(xiàn)和出入信息交換。 （ 3） 操作站系統(tǒng)程序 大型 PLC 系統(tǒng) 通過 通信 的聯(lián)網(wǎng) 為進行信息 的管理和交換 而編制的程序 被稱為操作站系統(tǒng)程序 。 （ 2） 模擬量運算程序及閉環(huán)控制程序 在大中型 PLC 上實施的程序 通常是模擬量運算程序及閉環(huán)控制程序， 用戶 的 程序編制主要 根據(jù) 的是所需 PLC 提供 的軟硬件功能 。 模擬量運算程序、閉環(huán)控制程序、開關量邏輯控制程序 和操作站系統(tǒng)應用程序等 都被包括 在用戶程序中 。 系統(tǒng)程序包括 系統(tǒng)管理程序，用戶指令解釋程序和供系統(tǒng)調用的標準程序 模塊 。 診斷程序的 功能是 診斷機器 的 故障。監(jiān)控程序 （ 管理程序 ） ，主要發(fā)揮 的是 管理全機 的 功能 。 用戶載入的 PLC 應用程序 稱為用戶程序 ， 由于 載入初期的用戶程序修改與調試 較為頻繁 ， 為了方便用戶調試所以 存放在隨機存儲器 RAM 內。 PLC 基本功能由 PLC 系統(tǒng)程序決定，主要有 系統(tǒng)程序調用、功能程序、系統(tǒng)管理程序、用戶指令解釋程序 等部分。輸入輸出設備實現(xiàn)人機對話更方便，可在現(xiàn)場條件下實現(xiàn)，并便于使用 。 PLC 在 這方面的配套設施 相當 普遍 。 （ 3） 存儲設備 存儲設備可以 永久性地存儲用戶數(shù)據(jù)， 防止 用戶 的 程序 發(fā)生 丟失。 （ 2） 監(jiān)控設備 除了不能改變 PLC 的用戶程序 以外 ， 監(jiān)控設備和 編程器相當類似 ， 但是 監(jiān)控設備簡單 明了， 可以直觀的觀察 PLC 的 各種情況，監(jiān)控設備 是 一個 使用 PLC 很好的界面。 編程器 可分 為 兩種：專用編程器 和 通用 編程器 ， 其中 專用型編程器適用芯片種類較少 但是 價格最低 ， 適用范圍較窄 ，如僅僅需要對 PLC 系列編程。 圖 22 I/O 接口電路結構框圖 外 部 設備 保持器 保持器 保持器 光電隔離器 光電隔離器 光電隔離器 功率放大 功率放大 功率放大 信號發(fā)送回路 輸出狀態(tài)寄存器 8 PLC 的外部設備主 要有 編程設備、監(jiān)控設備、存儲設備 、輸入輸 出設備等。 智能型的輸入輸出擴展環(huán)節(jié)因為 自帶 CPU， 可以 是靠所自帶的 CPU 管理的，不用特別 靠近主機 ，智能 型的輸入輸出擴展環(huán)節(jié) 通常用在大型 PLC 的輸入輸出擴展環(huán)節(jié)。 當用戶所需點數(shù)或類型超出主機所允許的范圍時可以使用輸入輸出擴展環(huán)節(jié) ，通過添加輸入輸出擴展環(huán)來解決。一般交流電壓波動在 +10%(+15%）范圍內，可以不采取 其它措施而將 PLC 直接連接到 交流電 網(wǎng)上去 。 （ 6） 電源單元 PLC 的電源在整個系統(tǒng)中起著十分重要的作用。外部設備接口一般是 RS232C 或 RS422A 串行通信接口，該接口的功能是串行 /并行數(shù)據(jù)的轉換、通信格式的識別、數(shù)據(jù)傳輸?shù)某鲥e檢驗、信號電平的轉換等。 （ 5） 外部設備接口 外部設備接口 是 一種 令 PLC 主機實現(xiàn)人機對話或者 機機對話 的通道。 PLC 輸入 /輸出模塊的電路框圖如圖 22 所示 a) 輸入接口 輸入狀態(tài)寄存器 濾波器 濾波器 濾波器 光電隔離 光電隔離 光電隔離 信號接收回路 外 部 輸 入信 號 7 b) 輸出接口 （ 4） 輸入輸出擴展接口 PLC 通過 自身配有 的 通信接口可與 其它 PLC、 編程器 、計算機 、打印機等設備實現(xiàn)通信。 LED 二極管 則 具體 用來顯示某一路輸入端子是否有信號輸入。 外部設備 (如開關、按鈕、傳感器 )的狀態(tài)或信息 通過 PLC 的輸入端 口 被 讀入 CPU，如果需要把 結果傳遞給執(zhí)行機構 ， 則需要用戶程序的操作和運算通過輸出端口執(zhí)行 。 鋰電池作為一種 常用 的高效電池 一直 作為 存儲器 的 后備電源， 電池壽命大約 為 3~5年 。 這是 提供給 用戶 所 使用的。是 只 供 廠家使用的， 系統(tǒng)程序存儲器 內部的 內容不可 以 更改，斷電 以后 內容 不消失。 （ 2） 存儲器 PLC 的 存儲器 分為系統(tǒng)程序存儲器和用戶存儲器 。 PLC 多使用 2 種微處理器， 即 8 位 和 16 位 微處理器 。 運算器 、 寄存器 、 控制器 、 實現(xiàn)三者 之間聯(lián) 系 的 總線 就 構成 了 CPU。各部 分之間 的連接 依靠的是內部的系統(tǒng) 總線 ，如上圖 21 所示。 圖 21 為 PLC 的硬件系統(tǒng)結構框圖。 可編程控制器的硬件系統(tǒng) 。 觸 摸 屏 可 編 程 邏 輯 控 制 器 P L C送 磁 條 步 進電 機送 鋼 帶 步 進電 機8 9 C 5 1 單 片 機切 割 鋼 帶 步 進電 機切 割 磁 條 步 進電 機 從上 圖 13 中可以看出 分析可編程控制器 PLC 的控制結構是 本課題 的首要 任務 ，對于 實現(xiàn) 與 89C51 單片機的信息交換 和 觸摸屏數(shù)據(jù)傳遞 方面深入 鉆研 ，實現(xiàn)機電一體化 ，提高效率， 方便使用者， 填補了管理方面的不足，增加效益 ；研究如何將 PLC、89C51 單片機技術和 觸摸屏技術結合在一起， 使之 能夠流暢 的運行 ；研究如何 擴大防盜磁條的生產(chǎn)使之 滿足市場的需求，解決 供遠小于 需的 問題 。 因為并不是所有人都 精通 計算機 的操作，所以 為了 擁有簡潔方便 的人機界面 ， 觸膜屏技術 也被 加入其中 。 一切 都說明了 設圖 12 非晶磁條自動標簽機的機械總圖 4 計具有 接線簡單、功能強、抗干擾能力強、 通用性好、可靠性高、使用調整（速度參數(shù)修改）方便、 重量輕、 體積小、功耗低等顯著優(yōu)點的“防盜磁條自動標簽機”控制系統(tǒng)是 具有的 重大意義 。 非晶標簽 制作公司能節(jié)省大部分的人力和財力就是因為 非晶磁條自動標簽機控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)， 非晶磁條自動標簽機不止為 公司 提高 了 生產(chǎn)效率，增加效益， 而且 帶動 了 工業(yè)的 更快 發(fā)展， 大力 推動 了 社會的發(fā)展。 非晶磁條標簽機就 為了解決 非晶磁條生產(chǎn)效率極低的問題而被制造出來 。 研究的目的及意義 防盜系統(tǒng) 最重要 的部分 就是非晶 磁條 ， 隨著信息 技術 的快速發(fā)展， 非晶磁條也不斷 發(fā)展 。 如下 圖 12 所示， 負責傳送非晶帶的 是 1 9 三個光帶導向機構， 4 是負責傳送膠帶的 漲力機構，而 11 是 負責拉出鋼 帶的