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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。

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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