基于单片机的通用控制器设计与实现
发布时间：2021-10-26 11:19
可编程逻辑控制器（PLC）,是一种为工业控制特别设计的专用计算机。因为它易于设置和编程,运行可预估,甚至在恶劣的生产环境下还可以保持正常工作,所以广泛应用于工业控制。本课题在分析主流PLC的体系结构、工作原理与常用指令集的基础上,设计了一个基于ADuC841单片机的小型通用控制器,目的是在小型控制系统中能够替代小型PLC,实现更加灵活的应用方案并在保证可靠性的基础上大大降低成本。本课题所设计的系统在硬件设计上参照PLC的体系结构,在ADuC841单片机的基础上扩展了丰富的外围设备,实现了PLC的大部分功能模块,包括中央处理器（CPU）、数字量I/O、模拟量I/O、串口通信、人机界面等,并设计了专门的输入输出点处理电路,使系统具有良好的抗干扰特性和驱动能力。软件设计上为了使系统能够执行PLC指令,首先在研究常用PLC指令集、分析其特点的基础上设计了部分PLC指令的编码表,然后分别设计上位机和下位机软件,上位机对用户程序进行编码并发送给下位机,下位机接收上位发送的数据并对其进行解码,然后调用相应的C51函数进行解释执行。上位机以LabVIEW为开发工具开发了对用户程序进行文本处理和编码的软...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PLC控制系统示意图
第三章 硬件设计与实现计的基础，后面的上位机和下位机软件的开发都要特点设计最高效的实现方法。因此本章根据前一章进行详细的介绍。uC841 及其必需的外接电路ADI 公司 ADuC84X 系列中性能最完善的一款微转 的 8052 内核；内置一个 8 通道、高速 420 KSPS、C，具有 DMA 控制：2 通道 12 位 DAC；2 通道 PWM稳定电压基准；片上温度传感器；62 KB 片内 FlashEE 数据存储器。还包括看门狗定时器和电源监控器 方式、存储保护功能、通用异步串行收发器(UARTADuC841 内部功能模块如图 3.1 所示。
11图 3.2 单片机 ADuC841 及其必需的外接电路3.1.1 晶振电路单片机用晶体振荡器（简称晶振）产生准确、稳定的时钟（频率），以保证单片机内部各个部件协调、同步、稳定的运行。在图 3.2 中，有单片机工作所必需的晶体振荡器（Y1）。晶振的频率采用 11.0592MHz，既能有利于提高串口的通信可靠性，又保证单片机内部有较高的运行速度。图中，有两只 22pF 的电容（C2 和 C3）与晶振连接，它们与晶振、单片机内部的反相器一起构成输出频率十分稳定且准确的时钟信号；其它小电容用于单片机的电源退耦，即防止电源线上的干扰影响单片机工作。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于单片机的水箱配件疲劳试验控制系统[J]. 辛巍,王冰,戴晓冬. 制造业自动化. 2009(02)
[2]嵌入式应用软件任务划分的原则[J]. 欧伟明. 单片机与嵌入式系统应用. 2007(06)
[3]PLC发展的几个特点和国产化[J]. 王兆义,陈治川,王生学. 自动化博览. 2006(S1)
[4]嵌入式操作系统RTX51 Tiny的分析及应用[J]. 阳艳,蒋礼,杨科灵,罗少轩. 计算机技术与发展. 2006(06)
[5]基于C51的单片机控制LCD驱动器设计[J]. 李翌,刘敦涛,张金密,张睿,杨小玲,李志扬. 电子工程师. 2006(03)
[6]两种抗混叠滤波电路的运用[J]. 王刚,康显红. 科技情报开发与经济. 2006(01)
[7]RTX51嵌入式实时操作系统分析[J]. 蔡林骥,李清宝. 计算机应用与软件. 2005(06)
[8]RTX51 Tiny任务切换的分析[J]. 苑广军,胡冬梅,孙继元,任辉. 气象水文海洋仪器. 2005(02)
[9]基于LabVIEW 7 Express的串行口通信编程[J]. 陈明,王颖,周伟. 现代电子技术. 2004(08)
[10]KEIL RTX51 TINY内核的分析与应用[J]. 刘玉宏. 单片机与嵌入式系统应用. 2003(10)
硕士论文
[1]面向嵌入式系统设计的RTX51应用技术研究[D]. 欧伟明.中南大学 2007
[2]嵌入式软PLC系统的研究与实现[D]. 任志宾.哈尔滨工程大学 2005
[3]PLC编程语言解释方法研究与系统实现[D]. 田裕康.武汉理工大学 2004
[4]基于AT91M40800的嵌入式工业控制器的设计[D]. 黄清波.浙江大学 2003
本文编号：3459409
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
PLC控制系统示意图
第三章 硬件设计与实现计的基础，后面的上位机和下位机软件的开发都要特点设计最高效的实现方法。因此本章根据前一章进行详细的介绍。uC841 及其必需的外接电路ADI 公司 ADuC84X 系列中性能最完善的一款微转 的 8052 内核；内置一个 8 通道、高速 420 KSPS、C，具有 DMA 控制：2 通道 12 位 DAC；2 通道 PWM稳定电压基准；片上温度传感器；62 KB 片内 FlashEE 数据存储器。还包括看门狗定时器和电源监控器 方式、存储保护功能、通用异步串行收发器(UARTADuC841 内部功能模块如图 3.1 所示。
11图 3.2 单片机 ADuC841 及其必需的外接电路3.1.1 晶振电路单片机用晶体振荡器（简称晶振）产生准确、稳定的时钟（频率），以保证单片机内部各个部件协调、同步、稳定的运行。在图 3.2 中，有单片机工作所必需的晶体振荡器（Y1）。晶振的频率采用 11.0592MHz，既能有利于提高串口的通信可靠性，又保证单片机内部有较高的运行速度。图中，有两只 22pF 的电容（C2 和 C3）与晶振连接，它们与晶振、单片机内部的反相器一起构成输出频率十分稳定且准确的时钟信号；其它小电容用于单片机的电源退耦，即防止电源线上的干扰影响单片机工作。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于单片机的水箱配件疲劳试验控制系统[J]. 辛巍,王冰,戴晓冬. 制造业自动化. 2009(02)
[2]嵌入式应用软件任务划分的原则[J]. 欧伟明. 单片机与嵌入式系统应用. 2007(06)
[3]PLC发展的几个特点和国产化[J]. 王兆义,陈治川,王生学. 自动化博览. 2006(S1)
[4]嵌入式操作系统RTX51 Tiny的分析及应用[J]. 阳艳,蒋礼,杨科灵,罗少轩. 计算机技术与发展. 2006(06)
[5]基于C51的单片机控制LCD驱动器设计[J]. 李翌,刘敦涛,张金密,张睿,杨小玲,李志扬. 电子工程师. 2006(03)
[6]两种抗混叠滤波电路的运用[J]. 王刚,康显红. 科技情报开发与经济. 2006(01)
[7]RTX51嵌入式实时操作系统分析[J]. 蔡林骥,李清宝. 计算机应用与软件. 2005(06)
[8]RTX51 Tiny任务切换的分析[J]. 苑广军,胡冬梅,孙继元,任辉. 气象水文海洋仪器. 2005(02)
[9]基于LabVIEW 7 Express的串行口通信编程[J]. 陈明,王颖,周伟. 现代电子技术. 2004(08)
[10]KEIL RTX51 TINY内核的分析与应用[J]. 刘玉宏. 单片机与嵌入式系统应用. 2003(10)
硕士论文
[1]面向嵌入式系统设计的RTX51应用技术研究[D]. 欧伟明.中南大学 2007
[2]嵌入式软PLC系统的研究与实现[D]. 任志宾.哈尔滨工程大学 2005
[3]PLC编程语言解释方法研究与系统实现[D]. 田裕康.武汉理工大学 2004
[4]基于AT91M40800的嵌入式工业控制器的设计[D]. 黄清波.浙江大学 2003
本文编号：3459409
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