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简易微型控制器的开发
作 者: 许明
导 师: 王学俊
学 校: 大连工业大学
专 业: 机械设计及理论
关键词: SST89E516RD芯片 IAP操作模式 串口通信 VB6.0
分类号: TP273
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 6次
引 用: 0次
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内容摘要
在现代生产过程中,通常采用PLC或者单片机实现自动化控制。PLC结构复杂,体系庞大,价格高,不同公司生产的PLC编程所应用的指令不一样,对于编程人员来讲难以掌握。因此是在小批量,小规模生成过程中,如果仍然采用PLC作为控制器,无形当中增加了生产成本,使得整体设计的性价比降低;如果采用单片机作为控制芯片,由于单片机价格低廉,可以达到降低成本的目的,但是单片机编程、外围电路设计比较复杂,由此将产生设计、生产周期长等问题。本文在分析了可编程控制器的基本原理的基础上,利用单片机芯片作为控制核心,采用面向对象的上位机软件编程思想,实现简易微型控制器的研发设计,以适用于较小规模、批量的生产场合,旨在降低生产成本,简化系统编程。主要研究内容有:1)微型控制器控制芯片:微型控制器以SST89E516RD单片机为核心控制芯片,该芯片的程序存储区分为Block0和Block1两部分,Block1程序块存储IAP模式下载程序,Block0存储块存储单片机应用程序。单片机利用Block1程序块内的下载程序将PC机发送的执行程序代码下载到Block0程序块中,实现执行程序的在线下载功能。2)确定系统硬件结构:控制器利用CD4094和CD4021串行芯片构建、扩展控制器的数字量输入、输出模块。利用串行芯片实现数据的输入与输出,不仅可以节省系统硬件资源,同时有利于芯片的级联,方便于系统I/O口的扩展。3)串口通信:系统利用串口通信模块,完成控制器与PC机的数据通信,实现系统执行程序的下载及控制器状态监控的目的。4)PC机软件:PC机软件利用VB6.0编程语言编制,软件包含执行程序处理软件及系统监控软件两部分。执行程序处理软件完成微型控制器执行程序的编辑、编译及下载工作。执行程序利用类PLC指令编制,经软件编译后转化为二进制代码,由下载模块实现程序代码的下载功能。监控软件接收并保存控制器传送的数据,利用人机界面,显示实时状态,实现对控制器的实时监控。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-7 目录 7-9 第一章 绪论 9-14 1.1 可编程控制器在现代生产中的实用性及其发展 9-11 1.1.1 可编程控制器的实用性 9-10 1.1.2 可编程控制器的发展历史回顾 10-11 1.2 我国可编程控制器的现状及面临的问题 11 1.3 可编程控制器在国内、外的研究动态 11-12 1.4 本文研究的主要内容 12-14 第二章 系统概述 14-20 2.1 系统介绍 14-16 2.1.1 系统组成 14-15 2.1.2 系统组成介绍 15-16 2.2 控制器工作原理 16 2.3 系统的总体结构 16-17 2.4 系统整体设计方案 17-19 2.4.1 PC 机软件设计 18 2.4.2 控制器软件设计 18 2.4.3 控制器硬件设计 18-19 2.5 系统的特点 19-20 第三章 控制器的硬件结构 20-37 3.1 控制器的硬件结构 20 3.2 主控模块硬件设计 20-25 3.2.1 SST89E516RD 单片机介绍 21-23 3.2.2 通信模块设计 23-24 3.2.3 “看门狗”应用 24-25 3.3 数字量输入模块设计 25-29 3.3.1 数据读取模块 25-28 3.3.2 输入信号转换电路 28-29 3.4 数字量输出模块设计 29-33 3.4.1 数据输出芯片 29-31 3.4.2 输出信号转换电路 31-33 3.5 其它电路介绍 33-37 3.5.1 信号缓冲电路 33-34 3.5.2 反馈信号控制电路 34-37 第四章 系统的程序软件设计 37-62 4.1 系统程序软件的总体框架 37-38 4.2 微型控制器程序设计 38-47 4.2.1 IAP 下载程序设计 38-43 4.2.1.1 IAP 模式介绍 38 4.2.1.2 lAP 指令简述 38-40 4.2.1.3 lAP 模式程序设计 40-43 4.2.2 单片机固化模块设计 43-47 4.3 程序处理软件设计 47-60 4.3.1 PC 机软件介绍 48 4.3.2 程序编辑软件介绍 48-51 4.3.3 程序编译软件介绍 51-57 4.3.4 程序下载软件 57-60 4.4 程序监控软件设计 60-62 第五章 结论与展望 62-63 参考文献 63-65 致谢 65
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统
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