基于单片机技术的PLC控制器设计详解.doc

基于单片机技术的PLC控制器设计 摘 要 以STC89S52为硬件电路设计的核心，将常用的数字信号，模拟信号的输入输出电路集成在控制板上；运用串口通信，扩展I/O口，采用开关、继电器，光电耦合器相结合的方法，完成整个系统的外围电路设计。单片机系统程序的设计，采用模块化设计思想，将系统程序划分为主程序、数据交换、输入采集、输出控制等模块。从提高软件通用化和标准化角度完成了基于keil环境的设计，实现程序的编写、修改、保存和编译等功能。 关 键 词： PLC；STC89S52； keil；IIC PLC controller design based on single-chip technology STC89S52 for the core of the hardware circuit design, commonly used in digital signal and analog signal input and output circuits are integrated in the control panel; the use of serial communication, expansion I / O port, using the method of combining switches, relays, optocouplersto complete the peripheral circuit design of the entire system. SCM system program design, modular design concept, the system program into the main program, data exchange, input capture, output control module. Keil environment-based design software generic and standardized angle, the preparation of the program, modify, save and compile functions. Key. word ：PLC；STC89S52； keil；IIC 目 录摘 要 I 目 录 II 第1章 前 言 1 1.1 选题的背景及其研究意义 1 1.1.1 选题背景 1 1.1.2 课题研究意义 2 1.2 可编程控制器PLC的发展与现状 2 1.2.1 可编程控制器PLC的现状 2 1.2.2 可编程控制器PLC的发展趋势 3 1.3 单片机技术概述及其发展趋势 5 1.3.1 单片机技术概述 5 1.3.2 单片机的发展趋势 6 1.4 基于单片机技术的PLC控制器设计的发展及意义 7 1.5 本文的主要研究工作 8 1.6 本章小结 9 第2章 系统总体方案设计 10 2.1 系统化硬件总体方案设计 10 2.1.1 传统PLC硬件结构 10 2.1.2 传统PLC工作原理 11 2.1.3 单片机技术的PLC的硬件总体方案设计 12 2.2 系统软件总体方案设计 12 2.3 本章小结 12 第3章 系统硬件设计 13 3.1 硬件总体结构设计 13 3.2 硬件主要模块设计 13 3.2.1 主控芯片的选择及其特性 13 3.2.2 电源及复位模块设计 15 3.2.3 数字量输入模块设计 16 3.2.4 数字量输出模块设计 17 3.2.4 模拟量输入模块 18 3.2.5 模拟量输出模块 19 3.3 串口通讯模块设计 19 3.4 本章小结 22 第4章 系统程序设计 23 4.1 系统程序总体设计 23 4.1.1 程序设计思想 23 4.1.2 系统程序结构 24 4.1.3 系统主程序 25 4.2 IIC协议简介 26 4.2.1 IIC总线概述 26 4.2.2 IIC总线数据传送 27 4.3 初始化程序 30 4.3.1 IIC协议开始与停止信号 30 4.3.2 IIC协议应答信号 31 4.3.3 字节输入 31 4.3.4 字节输出 32 4.4 输入程序 33 4.4.1 数字量输入程序 33 4.4.2 模拟量输入程序 34 4.5 输出程序 35 4.5.1 数字量输出程序 35 4.5.2 模拟量输出程序 35 4.6 本章小结 36 第5章 系统软件仿真及调试 37 5.1 仿真软件简介 37 5.2 仿真实验 38 5.2.1 对输入电路的仿真测试 38 5.2.2 对输出电路的仿真测试 39 5.3 系统调试 40 5.3.1 数字信号回路调试 41 5.3.2 模拟信号回路调试 42 5.4 本章小结 43 结 论 44 致 谢