PLC单片机嵌入式系统毕业论文
目录
摘要 (Ⅰ)
Abstract (Ⅱ)
第1章绪论 (1)
1.1 课题的提出 (1)
1.2 课题研究的意义 (1)
1.3 课题研究的内容 (2)
1.4 本章小结 (3)
第2章总体设计 (4)
2.1 硬件总体设计 (4)
2.1.1 硬件需求分析 (4)
2.1.2硬件设计方案 (5)
2.2 软件总体设计 (6)
2.2.1上位机软件需求分析 (7)
2.2.2上位机软件总体设计 (7)
2.2.3下位机软件需求分析 (8)
2.2.4下位机软件设计方案 (10)
2.3 本章小结 (10)
第3章硬件设计与实现 (11)
3.1单片机ADuC841及其必需的外接电路 (11)
3.1.1晶振电路 (13)
3.1.2复位电路 (13)
3.1.3电源电路 (13)
3.1.4 24位地址总线及系统扩展的寻址方法 (14)
3.2 外部数据存储器接口电路 (14)
3.2.1 DS1486芯片简介 (15)
3.2.2外部存储器接口电路 (15)
3.3 通信接口电路 (16)
3.4 数字量I/O模块 (17)
3.4.1数字I/O扩展 (17)
3.4.2数字量输入端口电路 (18)
3.4.3数字量输出端口电路 (18)
3.5 模拟量I/O模块 (19)
3.5.1 ADuC841片上模拟接口 (19)
3.5.2 ADC输入接口电路 (20)
3.5.3 DAC输出接口电路 (21)
3.6 人机界面模块 (21)
3.6.1 LCD接口电路 (22)
3.6.2薄膜键盘 (23)
3.7 控制器技术规格 (23)
3.8 硬件设计方案的特色 (24)
3.9 本章小结 (25)
第4章上位机软件设计与实现 (26)
4.1 文本处理程序 (26)
4.1.1预处理器 (26)
4.1.2词法分析器 (27)
4.2 指令编码 (29)
4.2.1编码规则 (29)
4.2.2编码器实现 (31)
4.3 串口通信程序 (33)
4.3.1 LabVIEW与串口通信 (33)
4.3.2串口通信程序设计 (34)
4.4 上位机软件设计方案的特点 (34)
4.5 本章小结 (35)
第5章下位机软件设计与实现 (36)
5.1 嵌入式软件的开发方式 (36)
5.1.1嵌入式软件的特点 (36)
5.1.2交叉开发方法 (36)
5.1.3开发工具介绍 (37)
5.2下位机软件结构 (38)
5.2.1软件设计方法 (38)
5.2.2软件功能描述 (38)
5.2.3任务划分 (39)
5.2.4嵌入式实时操作系统RTX51 TINY的移植 (41)
5.3下位机任务的实现 (42)
5.3.1 PLC功能存储区的映射及I/O读写 (42)
5.3.2 LCD显示任务 (45)
5.3.3看门狗任务 (45)
5.3.4串口通信任务 (46)
5.3.5读写外部RAM任务 (46)
5.3.6按键处理任务 (48)
5.4 PLC指令解释任务的实现 (48)
5.4.1 PLC指令解释原理 (49)
5.4.2标准触点指令的实现 (50)
5.4.3与堆栈有关的指令的实现 (51)
5.4.4立即触点指令的实现 (52)
5.4.5跳变触点指令的实现 (52)
5.4.6输出指令与其它指令 (53)
5.4.7定时器指令的实现 (53)
5.4.8计数器指令的实现 (55)
5.4.9程序跳转指令的实现 (55)
5.5 下位机软件的特色 (56)
5.6 本章小结 (57)
总结 (58)
致谢 (59)
参考文献 (60)
第1章绪论
1.1 课题的提出
可编程逻辑控制器（PLC），又称为可编程控制器（PC），是为工业控制特别设计的一种专用计算机。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，广泛应用在各种机械设备和生产过程的自动控制系统中，成为应用场合最多的工业控制装置。
在所有的PLC种类中，微型PLC是占有市场份额最大的一种。微型PLC 是指I/O点数少于64点的PLC，这一类PLC主要应用于单台设备的控制，在纺织机械、数控机床、塑料加工机械等设备上运用广泛。
我国PLC市场大部分被欧美，日韩等发达国家产品所占领，国产化率很低。这主要是由于PLC的核心CPU模块被发达国家垄断。近几年来，随着微控制器技术的发展，高性能单片机层出不穷，功能日益强大，由于产量的大幅增加成本也不断降低，使我们可以考虑使用现成的高性能单片机作为CPU 模块来研发具有自主知识产权的PLC。由于微型PLC的研发相对比较容易，且应用最为广泛，因此我们可以考虑从微型PLC入手，设计一个基于单片机的通用控制器，实现微型PLC的精简控制功能。
另一方面，近年来嵌入式技术的发展成果也为本课题的研究提供了便利。嵌入式技术将软、硬件的开发过程更紧密地结合起来，并将实时操作系统等高级的软件工具引入单片机的程序编制过程中，使得利用单片机能快速地开发比较复杂的软件，而且提升了软件可靠性。本课题的研究也会将嵌入式开发技术，包括嵌入式实时操作系统工具引入开发过程。
1.2 课题研究的意义
设计基于高性能单片机的通用控制器，实现微型PLC的主要控制功能，具有以下几方面的意义：
1、实用价值
在工业控制中，需要小型控制系统的场合很多,如电梯的升降系统、小型包装机械的控制系统等。这些应用场合的共有特点是需要控制的点数不多，一般输入输出总和只有20点到40点，而且基本上是以逻辑控制为主。开发针对这些小型控制系统的通用控制器，具有很强的实用价值和广阔的市场前景。
2、经济价值
目前市面上各大PLC厂商都提供微型PLC用于小型控制系统，但它们的价格普遍比较高，最精简型的也在千元以上。而以单片机为核心开发的小型通用控制器，只需几百元的成本即可实现微型PLC的精简控制功能。因此开发基于单片机的通用控制器具有较大的成本优势，能实现很好的经济价值。
3、社会价值
我国PLC国内市场虽然庞大，但是90％以上的市场份额都被国外品牌占据。因此，大力发展拥有自主知识产权的PLC，逐步摆脱国内PLC市场被国外厂商垄断的局面，对于推动国内PLC市场的发展具有深远意义。而要开发自己的PLC，从功能相对最简单的微型PLC入手是一个很好的突破口。
基于上述分析，研究微型PLC的设计与实现是非常有现实意义的。本文所研究的课题就是在这方面所做的一个尝试，希望能以成本最低的8位微控制器（单片机）来实现微型PLC的基本功能。
1.3 课题研究的内容
本课题的主要任务是通过研究PLC系统的工作原理以及PLC编程语言的特点等，采用嵌入式开发技术，设计并实现一个通用的工业控制器，能够实现微型PLC的大多数功能，满足多种工业控制的要求。该控制器的下位机以ADuC841单片机作为控制芯片，在此硬件平台上设计尽可能多的外围接口电路，以最大限度地实现PLC的功能。下位机软件用Keil工具采用C语言开发，并引入嵌入式实时操作系统RTX51 TINY，实现多任务的管理，模拟PLC的运行方式，并能够对常用PLC指令进行解释执行。上位机软件在Windows平台下，用LabVIEW为开发工具，实现对用户程序PLC指令的编码。
1.4 本章小结
本章首先介绍了本课题提出的背景、可行性等，然后从三个方面分析了本课题研究的意义，最后指出了课题研究的内容。
第2章总体设计
作为一个嵌入式系统，其设计和开发过程分硬件和软件两部分进行。但硬件和软件的开发又是相互联系、密不可分的。
2.1 硬件总体设计
本节通过对针对PLC的体系结构分析系统的硬件需求，结合单片机控制系统的特点，制定基于单片机的通用控制器的硬件总体设计。
2.1.1 硬件需求分析
PLC的基本结构主要包括以下几个部分：CPU模块、输入模块、输出模块和编程装置，如图2-1所示。
本设计的目的是实现一个小型PLC的逻辑控制功能及与上位机进行通讯的功能，在硬件上应具有以下几个必要的模块：
1、微控制器
包含CPU及其存储器。存储器包括存放操作系统、驱动程序和应用程序的预编程只读存储器ROM，以及存放用户编写的程序和工作数据的随机访问存
储器RAM。
2、开关量输入、输出模块
开关量输出模块用来控制接触器、电磁阀、电磁铁、指示灯、数字显示装置和报警装置等输出设备。
3、存储器
包括存放操作系统、驱动程序和应用程序的预编程只读存储器ROM，以及存放用户编写的程序和工作数据的随机访问存储器RAM。
4、复位电路
包括上电复位、按键复位和看门狗复位，以便在死机或紧急情况下将系统重启，保证系统正常工作。
5、串口通讯模块
方便控制器与PC通信，实现数据交换和用户程序的下载。
6、模数转换(A/D)、数模转换(D/A)模块
用于模拟量的输入输出控制。A/D模块将模拟输入转换成数字量，供CPU 处理，D/A模块将控制器中的数字量转换为模拟量电压或电流，再去控制执行机构。
2.1.2硬件设计方案
根据前面的需求分析，设计系统的硬件框架如图2-2所示。
ADuC841芯片内部已经集成了ROM、RAM、ISP、A/D和D/A等模块，简化了电路设计。但是芯片内部RAM容量有限，故增加了外部RAM，即DS1556芯片。
本设计中为了充分利用外部的128K数据RAM和其它功能模块，采用24位地址寻址，由P2口分时输出高8位地址和页地址，最多可寻址16M地址空间。
ADuC841片内还集成了通用串行接口UART，采用5V单电源供电的通信收发器LMS202，实现单片机的TTL电平与PC机的RS-232标准电平之间的转换。
为增加I/O端口数目，采用两片82C55A芯片，扩展出24路数字量输入和24路数字量输出。加上ADuC841内部集成的8个通道12位A/D模块和两个通道的12位D/A模块，如此丰富的内部资源和外围接口足以取代一般小型
PLC的功能。
2.2 软件总体设计
本系统的软件包括两大部分：上位机软件和下位机软件。上位机软件即PLC编程软件，用于在PC上创建、编辑和编译PLC用户程序，并将其发送至下位机。下位机软件是指固化在控制器内部的软件，包括操作系统和驱动程序、PLC指令解释模块等等，主要完成系统的初始化、PLC指令的分析和解释执行、与上位机通讯等功能。
2.2.1上位机软件需求分析
常用的PLC编程语言主要有两种：梯形图和指令表语言。在单片机中，梯形图和指令表程序都不能直接执行，必须先转化成单片机能识别的编码。因此本设计中上位机软件的任务就是将指令表程序转化成单片机能识别的编码，而梯形图可以先转换成指令表语言后再进行编码转换。
为了使本系统尽可能通用，采用基于西门子PLC的指令集。
上位机软件的开发主要包含三个方面的任务：
1、指令表程序文本处理
对指令表程序进行文本处理分为两个步骤：一是预处理，即删除程序文本中的注释行；二是词法分析，将输入文本分解成一个个独立的词法符号。
2、PLC指令的编码
对指令进行编码包括两部分：操作符编码和操作数编码。西门子PLC的操作符只需实现其中常用的几十种,可以分三种形式对操作符进行编码：无操作数、单操作数和双操作数的操作符。操作数又为两种：线圈和立即数。编码时注意两个原则：一是按固定宽度对操作符和操作数进行编码；二是在编码中包含操作符或操作数的类型信息。
3、通过串口将编码后的程序发送给下位机
2.2.2上位机软件总体设计
根据上一节的需求分析，上位机软件的结构框图如图2-3所示。
上位机软件在Windows平台下用LabVIEW开发。第一阶段的文本处理可以用LabVIEW中的文件读写模块和字符操作模块实现，输入指令表程序，输出一个个独立的词法符号。第二阶段的编码转换可以用LabVIEW中的case结构构造一个有限状态机来实现，对上一阶段分解出来的词法符号进行分析，一一转换成对应的编码。第三阶段用LabVIEW的VISA工具包可以很方便地实现串口的读写操作。
2.2.3下位机软件需求分析
下位机软件的功能是使系统模拟PLC的方式工作，因此下位机软件的需求分析应该参照PLC的工作方式。PLC有两种操作模式：运行模式与停止模式。在运行模式，PLC运行用户程序；通过运行合适的应用程序响应用户命令，实现控制功能。在停止模式，可以进行用户程序的创建、编辑、下载或错误检查，不执行用户程序。
PLC操作系统每次进入运行模式时执行初始化一次，然后只要PLC保持在运行模式就重复使PLC执行顺序扫描循环。这个循环主要包括三个步骤，分别处理不同的任务，如图2-4所示。
PLC以循环扫描的方式工作，在每次循环的开始将输入模块的状态读入相应的输入过程状态寄存器，在循环的结尾将输出数据存入输出映像过程寄存器，中间则顺序地逐条执行用户程序。
针对本系统的设计目标，结合前面所述PLC的工作原理，下位机软件的开发工作应包括以下几个方面：
1、系统初始化
初始化包括端口初始化、系统功能初始化，有时候还需要对部分功能进行检查。为了使单片机模拟PLC的工作方式，还需要在单片机的RAM中建立I/O端口的映射，模拟PLC中的I/O过程映像寄存器。
2、分析PLC指令
指令分析部分对上位机发送过来的PLC指令进行解码，找到该指令对应的C函数。还要分析某条PLC指令是否正确，
3、PLC指令的解释执行
经过上一步的指令分析后，就可针对不同的指令调用相应的C函数，执行PLC指令期望的操作。这样，就可以完全地模拟PLC系统的运行过程，得到的结果也和真正的PLC无异。
4、与上位机的通信功能
方便从上位机下载用户程序和实现数据交换，同时便于用户监测下位机的运行状态。
2.2.4下位机软件设计方案
下位机软件在Keil平台下采用C语言开发，开发过程中不必过于关注底层的细节，比汇编语言更容易编写较大的程序。而且由于模块化，用C语言编写的程序有良好的可移植性。功能化的代码能够很方便地从一个工程移植到另一个工程，从而减少了开发时间。
系统初始化方面，端口初始化和系统功能初始化可以通过设置CPU内部相应的寄存器很方便地实现。对系统所有的输入和输出端口分别声明一个对应的全局变量，实现PLC的输入和输出过程映像寄存器。
指令分析是一个查询比较的过程，即将某条指令的操作码，操作数分别与已建立的指令数据表中的数据进行比较，从而判断用户输入的指令是否正确，用有限状态机实现指令与C函数的配对。
为了执行PLC指令，从逻辑指令入手，使用C51编程实现PLC的触点指令、输出指令、定时器与计数器指令等等。用户程序中的指令经过分析后，就可调用与之相对应的C51函数，完成指定的功能。
2.3 本章小结
本章在分析PLC的主要体系结构和工作原理的基础上，提出了基于单片机的通用控制器的设计需求和方案，使其能在硬件和软件上都能模拟PLC工作方式。
第3章硬件设计与实现
硬件是整个设计的基础，后面的上位机和下位机软件的开发都要围绕着硬件平台来进行，针对硬件的特点设计最高效的实现方法。因此本章根据前一章的总体设计，先对本设计的硬件部分进行详细的介绍。
3.1单片机ADuC841及其必需的外接电路
ADuC841是ADI公司ADuC84X系列中性能最完善的一款微转换器，它具有单周期指令，20 MIPS的8052内核；内置一个8通道、高速420 KSPS、高精度自校正、12位逐次逼近的ADC，具有DMA控制：2通道12位DAC；2通道PWM方式∑-△型DAC；15 ppm/℃高稳定电压基准；温度传感器；62 KB片内Flash/EE程序存储器；4KB的片内Flash/EE数据存储器。还包括看门狗定时器和电源监控器、ADC与数据存储器之间的DMA方式、存储保护功能、通用异
步串行收发器(UART)、SPI和I2C总线接口等功能模块。ADuC841内部功能模块如图3-1所示。
可见ADuC841单片机有非常卓越的性能和丰富的片内资源，保证系统稳定可靠工作的同时能最大程度地简化硬件设计。
单片机ADuC841作为控制器的CPU，是整个系统的核心。图3-2所示为单片机ADuC841及其必需的外接电路原理图。由于其内部含有A/D和D/A模块、用于存储程序的大容量存储器及通信接口等，因此只需少量的外围元件就能工作。
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。
3.1.2复位电路
复位是单片机的初始化操作，单片机在启动运行时，都需要先复位，它的作用是使CPU和系统中其它部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。
R3和C10构成单片机的上电复位电路,与C10并联的按键S2用于手动复位。S2键还可以与S1键配合产生信号使单片机进入下载程序模式。
3.1.3电源电路
电源电路如图3-3所示。系统接收12V直流电压，可由开关电源输入。经桥式电路整流和电容C30的滤波后输入到三端稳压器7805，输出稳定的＋5V电压。发光二极管D3用做电源指示，R36是限流电阻。
3.1.4 24位地址总线及系统扩展的寻址方法
本系统设计的控制器外接的存储器容量就有128K，再加上其它扩展芯片，64K地址总线远远不能满足要求。于是我们采用了24位地址总线。
系统扩展的寻址是指当单片机扩展了存储器、I/O接口等外围接口芯片后，如何寻找这些芯片的地址。芯片寻址目前常用的有两种方法：线选法和译码法。
本系统采用译码法寻址，片选电路如图3-4所示。
图中MC74HC138为3线－8线译码器，当地址线的A23＝0、A19＝1时该芯片被选中，进而通过A20、A21、A22三根地址线的组合可选中最多8个不同的芯片。
3.2 外部数据存储器接口电路
PLC的CPU模块的存储器中必须包含程序和数据，PLC需要这些程序和数据来进行操作。ADuC841片内的存储器资源相对于一般单片机来说已经算非常丰富，包括62KB程序存储器、256B的RAM、2KB的XRAM和4KB的FLASH数据存储器。但是要用在工业控制中，数据存储器的容量有时候还是难以满足需要。因此必须对系统的数据存储器进行扩展。
3.2.1 DS1486芯片简介
DS1486为非易失静态RAM，它的数据存储容量为128KB，内部用17位地址线寻址。它还具有完备的实时时钟(RTC)、闹钟、看门狗定时器以及间隔定时器，所有存储单元均可按照单字节宽度格式访问。DS1486芯片提供的丰富资源不但完全满足了系统的数据存储需求，还大大地强化了整个系统可实现的功能，为系统在软件上的进一步扩展提供了基础。
3.2.2外部存储器接口电路
DS1486的接口电路如图3-5所示。图中芯片标识“DS1486-120”中的120指的是芯片的存取时间为120ns。片选信号CS2来自片选电路中译码器的输出，内部的17位地址线（A0～A16）分别与相应的系统地址线按位相连。
INTA引脚输出定时中断信号，与ADuC841的外部中断0输入端INTO连
接，可设置系统以固定间隔产生中断。INTB引脚分别输出看门狗定时信号，与ADuC841的复位端RST连接，可用于系统的看门狗复位。
3.3 通信接口电路
用于工业自动化的控制器，一般都具备一定的通讯功能。PLC通过串行通信连接到编程器或PC可实现对PLC的编程和配置，或进行数据的交换。本设计中的串行接口就是用来完成这些功能。
ADuC841单片机的通用同步异步收发器(USART)提供全双工通用同步异步串行连接，通过引脚TxD和RxD完成串行通信的接收和发送。
PC机上的串行接口采用RS-232标准,包括了按位进行串行传输的电气和机械方面的规定。电气特性的要求规定：驱动器输出电压相对于信号地线在－5V～－15V为逻辑1电平，表示传号状态；输出电压相对于信号地线在＋5V～＋15V为逻辑0电平，表示空号状态。在接收端，逻辑1电平为－3V～－15V，逻辑0电平为＋3V～＋15V，即允许发送端到接收端有2V的电压降。这样的RS-232电平和TTL逻辑电路（单片机）产生的电平是不一样的，因此，PC机与单片机之间必须经过一定的电路转换逻辑电平【2】。本系统设计中采用LMS202芯片进行电平转换，串行通信接口电路如图3-6所示。
3.4 数字量I/O模块
PLC的数字I/O模块用于连接只可以控制开或关的传感器和执行器，可用单片机的扩展并行I/O口来实现。本设计参照PLC的I/O通道，设计了24路数字量输入接口和24路数字量输出接口。
3.4.1数字I/O扩展
单片机内部的数字I/O端口非常有限，要模拟PLC的功能远远不够，因此必须进行扩展。8255A是最常用的可编程并行I/O扩展芯片，它的通用性强，可以方便地和单片机相连接。
PLC单片机嵌入式系统毕业论文 目录 摘要 (Ⅰ) Abstract (Ⅱ) 第1章绪论 (1) 1.1 课题的提出 (1) 1.2 课题研究的意义 (1) 1.3 课题研究的内容 (2) 1.4 本章小结 (3) 第2章总体设计 (4) 2.1 硬件总体设计 (4) 2.1.1 硬件需求分析 (4) 2.1.2硬件设计方案 (5) 2.2 软件总体设计 (6) 2.2.1上位机软件需求分析 (7) 2.2.2上位机软件总体设计 (7) 2.2.3下位机软件需求分析 (8) 2.2.4下位机软件设计方案 (10) 2.3 本章小结 (10) 第3章硬件设计与实现 (11) 3.1单片机ADuC841及其必需的外接电路 (11) 3.1.1晶振电路 (13) 3.1.2复位电路 (13) 3.1.3电源电路 (13) 3.1.4 24位地址总线及系统扩展的寻址方法 (14) 3.2 外部数据存储器接口电路 (14) 3.2.1 DS1486芯片简介 (15) 3.2.2外部存储器接口电路 (15) 3.3 通信接口电路 (16) 3.4 数字量I/O模块 (17)
3.4.1数字I/O扩展 (17) 3.4.2数字量输入端口电路 (18) 3.4.3数字量输出端口电路 (18) 3.5 模拟量I/O模块 (19) 3.5.1 ADuC841片上模拟接口 (19) 3.5.2 ADC输入接口电路 (20) 3.5.3 DAC输出接口电路 (21) 3.6 人机界面模块 (21) 3.6.1 LCD接口电路 (22) 3.6.2薄膜键盘 (23) 3.7 控制器技术规格 (23) 3.8 硬件设计方案的特色 (24) 3.9 本章小结 (25) 第4章上位机软件设计与实现 (26) 4.1 文本处理程序 (26) 4.1.1预处理器 (26) 4.1.2词法分析器 (27) 4.2 指令编码 (29) 4.2.1编码规则 (29) 4.2.2编码器实现 (31) 4.3 串口通信程序 (33) 4.3.1 LabVIEW与串口通信 (33) 4.3.2串口通信程序设计 (34) 4.4 上位机软件设计方案的特点 (34) 4.5 本章小结 (35) 第5章下位机软件设计与实现 (36) 5.1 嵌入式软件的开发方式 (36) 5.1.1嵌入式软件的特点 (36) 5.1.2交叉开发方法 (36) 5.1.3开发工具介绍 (37) 5.2下位机软件结构 (38) 5.2.1软件设计方法 (38)
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广州大学 嵌入式系统 论文 专业班级： 学生姓名： 学号： 指导教师：
嵌入式系统发展历史 目前，在嵌入式系统应用领域中，但是这个概念并非新近才出现。从２０世纪七十年代单片机的出现到今天各式各样的嵌入式微处理器，微控制器的大规模应用，嵌入式系统已经有了近３０年的发展历史。 嵌入式系统诞生于微型机时代，嵌入式系统的嵌入性本质是将一个计算机嵌入到一个对象体系中去，这些是理解嵌入式系统的基本出发点。由于嵌入式计算机系统要嵌入到对象体系中，实现的是对象的智能化控制，因此，它有着与通用计算机系统完全不同的技术要求与技术发展方向。 通用计算机系统的技术要求是高速、海量的数值计算；技术发展方向是总线速度的无限提升，存储容量的无限扩大。而嵌入式计算机系统的技术要求则是对象的智能化控制能力；技术发展方向是与对象系统密切相关的嵌入性能、控制能力与控制的可靠性。 嵌入式计算机系统则走上了一条完全不同的道路，这条独立发展的道路就是单芯片化道路。它动员了原有的传统电子系统领域的厂家与专业人士，接过起源于计算机领域的嵌入式系统，承担起发展与普及嵌入式系统的历史任务，迅速地将传统的电子系统发展到智能化的现代电子系统时代。 在中国嵌入式系统领域，比较认同的嵌入式系统概念是：嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处器、处围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。 嵌入式系统的组成 一个嵌入式系统装置一般都由嵌入式计算机系统和执行装置组成嵌入式计算机系统是整个嵌入式系统的核心，由硬件层、中间层、系统软件层和应用软
单片机、嵌入式系统、PLC的介绍、比较及应用[摘要]单片机、嵌入式系统、PLC在相关领域中承担着重要角色，是实现控 制功能的重要载体，在功能上三者即有交叉又有不同，在其他方面也各有千秋。因此，三者在应用上会出现相同和不同之处，针对不同的方案将会有不同的最佳选用方法。本文对片机、嵌入式系统、PLC三个产品进行了详细的介绍，并针对各自的特点，总结出了其应用领域。 【关键词】单片机；嵌入式系统；PLC；特点；应用 信息技术正在突飞猛进的发展，其应用已深入到各个领域及各个方面。目前，越来越多的电子产品正朝着智能化、微型化、低功耗的方向发展，有些产品还需进行实时控制、信号处理等。电子系统的复杂性正在不断的增加，其迫切要求电子设计技术也需有相应的变革及飞跃。单片机、嵌入式系统、PLC以其各自的特点满足了不同的需要，从各个领域、各个层面改变着世界，它们已成为数字时代的核心动力，促进并推动着信息技术的快速发展。 1.单片机 单片机也称单片微电脑或者单片微型计算机。其是把中央处理器（CPU）、只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）、输入/输出端口（I/O）等主要的计算机功能部件集成在一块集成电路芯片上的微型计算机。可以说现在是单片机百花齐放的时期，世界上各大芯片制造公司都已经推出了自己的单片机，从8位、16位到32位，应有尽有，数不胜数，它们各具特色，互成互补，为单片机的应用提供了广阔的天地。 单片机系统由不同的软、硬件系统组成，其具有以下主要特点：(1)更加强大的控制功能，通过对芯片进行级扩展就能完成对几乎所有现场的控制。(2)茶农体积小，占用的空间小，嵌入容易。(3)运行速度快，实时性好。(4)使用简单，通常可通过按键来进行操作，有数码管或液晶屏等显示方式。(5)生产成本低，但是通用性差，具有较大的设计难度，以及较长的开发周期。(6)对出现的故障进行查找较难，同时可维护性差。一旦单片机系统发生故障，通常软硬件故障都会较难查找发现。 单片机的品种繁多，按照其应用范围可分为通用型、专用型两类。专用型是针对某种特定的产品而进行设计的，如：洗衣机所使用的单片机。通用型单片机则有总线型与非总线型，或8位与16位之分，总线型的单片机设有并行数据总线、地址总线、控制总线的引脚，以便于扩展单片机外围器件。非总线型却没有总线引脚，芯片的体积也小，可通过I/O口进行扩展，所以非线型更适合用于中小系统。目前单片机已经得到广泛的应用，主要体现在以下几个方面：机电一体化设备的控制核心、数据采集系统的现场采集单元、分布控制系统的前端控制器、智能化仪表的机芯、消费类电子产品控制等等。 2.嵌入式系统 用于控制、监视或者辅助某个设备、机器与工厂运用的装置是IEEE对嵌入式系统的定义。一般情况下，嵌入式系统定义为是指把处理器、存储器、输入输出设备等可编程计算设施安装在其他物理设备的系统中,同时这些设备并不是专门的为商业计算、科学计算或个人计算所使用的系统。系统设计目的是在于满足某种特定的计算需求。自二十世纪七十年代起,嵌入式计算系统就已在控制工程领域开始得到应用。
嵌入式系统论文 摘要 本文主要介绍了嵌入式系统的基本概念和应用领域，对现有的嵌入式系统进行了分类和比较，并详细探讨了嵌入式系统的设计流程和关键技术。最后，针对嵌入式系统的未来发展趋势提出了展望和观点，以期为相关从业人员和研究者提供一些参考和启示。 关键词 嵌入式系统、设计流程、技术、应用领域、未来发展趋势 一、嵌入式系统的基本概念 嵌入式系统是一种专用计算机系统，通常被嵌入到其他设备中，用于控制和监测设备的运行状态，实现特定功能。与个人计算机不同，嵌入式系统不需要用户进行交互，其功能和性能需求通常很明确，且通常需要满足严格的实时性、可靠性、安全性和功耗等方面的要求。 嵌入式系统的核心是处理器和存储器，而外设则根据具体应用领域的实际需求进行选择和配置。常用的处理器包括ARM、MIPS、x86等，而供电方式则有交流电源、蓄电池、太阳能电池等多种形式。 二、嵌入式系统的应用领域 嵌入式系统应用领域非常广泛，几乎涵盖了所有电子设备的控制和监测领域。常见的应用领域包括： 1.汽车电子系统：包括发动机管理、车身控制、娱乐系统等； 2.工业自动化：包括PLC、DCS、机器人等； 3.消费电子：包括手机、数码相机、游戏机等； 4.医疗电子：包括心电图、血压计、医疗仪器等； 5.家电控制：包括智能家居、电子门锁等； 6.航空电子：包括导航、通信、飞行控制等。 三、嵌入式系统的分类与比较 嵌入式系统可根据处理器和应用领域的不同进行分类。根据处理器的不同，嵌入式系统可分为单片机、嵌入式处理器和FPGA等；根据应用领域的不同，嵌入式系统可分为工业控制、汽车电子、医疗电子等。
不同类型的嵌入式系统各有优劣，可根据应用需求选择。例如，单片机结构简单、价格便宜，但处理性能和资源受限，适合于简单控制应用；而嵌入式处理器功能强大，性能高，适用于计算密集型应用，但价格相对较高。 四、嵌入式系统的设计流程 嵌入式系统的设计流程包括需求分析、设计方案选择、硬件设计、软件设计、系统测试和量产等过程。其中，硬件设计和软件设计是关键环节。 硬件设计包括电路设计、PCB设计、原理图设计等，通常需要进行仿真和布局验证。而软件设计则包括嵌入式软件、驱动程序、应用程序等的设计和开发，通常需要进行调试和测试。 五、嵌入式系统的关键技术 嵌入式系统的设计与开发需要掌握多种技术。其中，重要的技术包括： 1.处理器架构和选择； 2.嵌入式软件编程； 3.硬件设计和电路原理； 4.操作系统和驱动开发； 5.系统仿真和测试技术； 6.嵌入式网络和通信等技术。 六、嵌入式系统的未来发展趋势 未来，嵌入式系统将会继续发展，随着智能化的推进，其应用领域和应用范围将会更加广泛和复杂。如智能家居、智能交通、智能医疗等。 同时，嵌入式系统的硬件和软件设计也将会更加智能化、高效化和工程化，例如自动化设计工具、自动代码生成技术等。 嵌入式系统是现代科技的重要组成部分，其应用领域和未来发展前景都非常广阔和美好。
第1章绪论 1.1 嵌入式系统 1.1.1 嵌入式系统简介 随着计算机技术和微电子技术的迅速发展，嵌入式系统应用领域越来越广泛。当今，嵌入式系统已成为一个时髦的名词，就像当初的计算机热潮，似乎比当初的计算机热潮涉及的领域更广泛，应用技术人员更多，相关国民经济产值也更庞大。报纸、杂志、网络都把嵌入式系统当作讨论的热门话题。 嵌入式系统一般指非PC系统，有计算机功能但又不称之为计算机的设备或器材。它是以应用为中心，软硬件可裁减的，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统主要由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等4个部分组成，它是集软硬件于一体的可独立工作的"器件"。嵌入式系统的软件部分包括操作系统软件(要求实时和多任务操作)和应用程序编程。操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用，而应用程序控制着系统的运作和行为。 嵌入式操作系统是一种支持嵌入式系统应用的操作系统软件，它是嵌入式系统(包括硬、软件系统)极为重要的组成部分，通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面、标准化浏览器等Browser。嵌入式操作系统具有通用操作系统的基本特点，如能够有效管理越来越复杂的系统资源；能够把硬件虚拟化，使得开发人员从繁忙的驱动程序移植和维护中解脱出来；能够提供库函数、驱动程序、工具集以及应用程序。与通用操作系统相比较，嵌入式操作系统在系统实时高效性、硬件的相关依赖性、软件固态化以及应用的专用性等方面具有较为突出的特点。 1.1.2 实时多任务操作系统 RTOS(Real Time multi-tasking Operation System),即实时多任务操作系统是嵌入式应用软件的基础和开发平台。目前在中国大多数嵌入式软件开发还是基于处理器直接编写，没有采用商品化的RTOS，不能将系统软件和应用软件分开处理。RTOS 是一段嵌入在目标代码中的软件，用户的其它应用程序都建立在RTOS之上。不但如
单片机毕业论文 标题：单片机在毕业论文中的应用 正文： 一、引言 在现代科技发展迅猛的时代背景下，单片机作为一个重要的嵌入式 系统，广泛应用于各个领域。对于电子信息工程专业的毕业论文来说，单片机的应用已经成为一种趋势。本文将探讨单片机在毕业论文中的 应用，具体包括单片机的基本概念和原理、单片机在毕业论文中的应 用领域以及单片机实验设计的一些建议。 二、单片机基本概念和原理 1. 单片机的定义及特点：单片机，即单片微型计算机，是一种在片 上集成了微处理器核心、存储器和各种输入输出接口的微型计算机系统。它具有体积小、功耗低、可重复使用等特点，适用于各种应用场景。 2. 单片机的工作原理：单片机的工作原理主要包括指令执行周期、 时钟周期和外设访问周期等。单片机通过时钟信号控制指令的执行和 数据的读写，实现各种功能。 三、单片机在毕业论文中的应用领域
1. 智能控制系统：单片机可以用作控制系统的核心，通过编程控制各种传感器和执行器，实现对设备的智能控制。例如，在医疗设备、智能家居等领域中，单片机的应用已经非常成熟。 2. 数据采集与处理：单片机可以通过各种传感器对环境中的数据进行采集，并通过编程进行处理和分析，为论文的研究提供可靠的数据支持。例如，在气象、环境监测等领域中，单片机的数据采集与处理已经成为必不可少的环节。 3. 控制算法设计：单片机可以用于设计和实现各种控制算法，包括PID控制、神经网络控制等。通过单片机的编程，可以实现对系统的精确控制，提高系统的性能和效率。 四、单片机实验设计的建议 1. 选择合适的开发平台和开发工具：根据研究的具体需求，选择适合的单片机开发平台和开发工具，如Keil、MPLAB等。 2. 设计合理的实验流程：在论文实验设计中，合理安排实验流程和步骤，确保实验的准确性和可重复性。 3. 编写规范的代码和文档：在单片机程序的编写过程中，注重代码的规范性和可读性，编写相关的文档和注释，方便他人理解和使用。 4. 实验结果的分析和展示：对实验结果进行分析和展示，可以使用图表、曲线等方式直观地展现实验的效果和结论。 五、结论
基于单片机毕业论文 单片机是一种非常重要的微处理器，被广泛用于许多领域，如智能家居、汽车行业、医疗健康等。在微处理器技术和应用方面，单片机已经成为一个重要的研究领域。本文拟以双模脉冲计数器为例，论述我的毕业设计。 一. 研究背景 随着计算机技术的发展，许多国家的工业生产在应用微处理器的控制技术。在单片机的应用中，计数器广泛应用于信号处理、频率测量、速度测量、位置控制、编码器等方面。为了满足计数精度和灵敏度的要求，本设计选择双模脉冲计数器。 二. 总体设计 1. 系统功能 双模脉冲计数器是一种多功能计数器，可以用来读取脉冲信号，并将计数结果在数码管上显示出来。在实际应用中，双模脉冲计数器可用于工业自动化控制、物理实验、仪表测试等方面。 2. 系统框图 系统框图如下所示： 3. 系统硬件基础
本设计使用51单片机（AT89S52）为核心，并利用I/O 口完成输入/输出任务。同时，利用计数器的时钟输入调制来驱动数码管。 4. 系统软件设计 程序采用C和汇编混合编程。使用C语言实现按键扫描、计数脉冲数、显示计数结果等功能，使用汇编语言实现驱动显示模块任务。 5. 电路板设计 本设计采用双面板，设计尺寸为100mm*80mm。其中，一个面板主要用于系统模块的连接，另一个面板用于LCD、按键、LED灯、蜂鸣器、数码管等模块的连接。 三. 实验结果 本设计的实验结果表明，双模脉冲计数器可以实现计数精度高、反应迅速、功能多样等特点，达到了设计预期结果。 四. 结论 本设计结合了计算机控制技术和模拟电路技术，实现了双模脉冲计数器的功能。同时，通过大量的实验和数据分析，证明了双模脉冲计数器具有良好的计数精度和反应速度。未来实际应用中，双模脉冲计数器可以用于工业自动化控制、物理实验、仪表测试等方面。
毕业论文基于单片机 毕业论文基于单片机的研究 引言： 随着科技的不断发展，单片机作为一种重要的嵌入式系统，已广泛应用于各个领域。本文将探讨基于单片机的毕业论文研究，旨在深入了解单片机的原理、应用以及未来发展趋势。 一、单片机的原理与发展 单片机是一种集成了处理器、存储器和输入输出接口的微型计算机系统。它具有体积小、功耗低、成本低等优点，因此被广泛应用于家电、汽车、医疗设备等领域。单片机的核心是微控制器，其内部包含了中央处理器、存储器、时钟电路等关键组件，通过编程实现各种功能。 二、基于单片机的智能家居系统设计 智能家居系统是当今社会的热门话题之一。本文将以基于单片机的智能家居系统设计为例，探讨单片机在该领域的应用。智能家居系统通过传感器、执行器和单片机控制模块实现对家居设备的智能化控制。通过编程，单片机可以实现对灯光、温度、安防等多个方面的控制，提高家居的舒适性和安全性。 三、基于单片机的智能交通信号灯控制系统 交通拥堵问题是当今城市面临的严重挑战之一。基于单片机的智能交通信号灯控制系统可以有效缓解交通拥堵问题。本文将以该系统为例，探讨单片机在交通领域的应用。通过单片机的编程，可以实现交通信号灯的智能控制，根据实时交通状况动态调整信号灯的时长，从而提高交通流畅度和效率。 四、基于单片机的医疗设备监测系统
医疗设备监测系统是保障患者安全的重要组成部分。本文将以基于单片机的医 疗设备监测系统为例，探讨单片机在医疗领域的应用。通过单片机的编程，可 以实现对医疗设备的实时监测，包括心电图监测、血压监测等。当设备出现异 常情况时，单片机可以及时发出警报，提醒医护人员采取相应的措施，保障患 者的安全。 五、基于单片机的智能农业系统 随着人口的增长和农业生产的需求不断增加，如何提高农业生产效率成为一个 重要问题。基于单片机的智能农业系统可以实现对农田的智能化管理。本文将 以该系统为例，探讨单片机在农业领域的应用。通过单片机的编程，可以实现 对灌溉、施肥、温度等多个方面的自动控制，提高农作物的产量和品质。 结论： 本文通过探讨基于单片机的毕业论文研究，深入了解了单片机的原理、应用以 及未来发展趋势。单片机作为一种重要的嵌入式系统，已广泛应用于智能家居、交通、医疗、农业等领域。未来，随着科技的不断进步，单片机将继续发挥重 要作用，为各个领域的发展提供支持。
PLC编程毕业设计论文 PLC编程毕业设计论文 毕业设计是大学生们在校园生活的最后一个重要任务，对于专业知识的应用和 实践能力的提升有着至关重要的作用。作为自动化专业的学生，我选择了PLC 编程作为我的毕业设计课题。在这篇文章中，我将分享我在PLC编程毕业设计 中的经验和心得。 第一部分：选题背景和目标 PLC（可编程逻辑控制器）是一种广泛应用于工业自动化领域的控制设备。它 具有可编程性和灵活性，可以用于控制各种设备和系统。在我的毕业设计中， 我选择了一个实际的工业场景作为背景，即一个自动化生产线的控制系统。我 的目标是设计一个可靠、高效的PLC程序，实现生产线的自动化控制和监测。 第二部分：需求分析和系统设计 在开始编程之前，我首先进行了需求分析和系统设计。通过与实际用户的沟通 和调研，我明确了系统的功能需求和性能指标。我确定了需要控制的设备和传 感器，并设计了相应的控制逻辑和数据采集方案。在系统设计中，我采用了模 块化的思路，将整个系统分为多个子系统，每个子系统负责不同的功能模块。 第三部分：PLC编程实现 在PLC编程实现阶段，我选择了一款常用的PLC编程软件，并按照系统设计的 思路进行编程。在编程过程中，我注重代码的可读性和可维护性，使用了合适 的命名和注释，以便于其他人理解和修改代码。我还进行了多次的测试和调试，确保程序的正确性和稳定性。 第四部分：系统集成和调试
在系统集成和调试阶段，我将PLC程序与其他设备和系统进行了集成。我与电气工程师和机械工程师密切合作，解决了硬件接口和通信协议的问题。通过对整个系统的测试和调试，我发现了一些潜在的问题并及时解决了它们。最终，我成功地将PLC控制系统部署到了实际的生产线上。 第五部分：性能评估和改进 在完成毕业设计的过程中，我进行了系统的性能评估和改进。我使用了一些性能指标，如响应时间和稳定性，来评估系统的性能。通过对实际生产数据的分析，我找到了一些潜在的优化点，并提出了相应的改进方案。我还与用户进行了反馈交流，收集了他们的意见和建议，以进一步改进系统。 结语 通过这个PLC编程毕业设计，我不仅学到了很多关于PLC编程和自动化控制的知识，还提升了自己的团队合作和问题解决能力。我深刻体会到了实践对于专业知识的巩固和应用的重要性。我相信这次毕业设计经历将对我的职业发展产生积极的影响，并为我未来的工作打下坚实的基础。我希望通过分享我的经验和心得，能够对其他学生的毕业设计提供一些帮助和启发。
（完整版）基于单片机的毕业论文设计标题：基于单片机的室内温湿度监测与控制系统 摘要：本论文设计了一种基于单片机的室内温湿度监测与控制系统。 该系统通过温湿度传感器实时感知室内的温湿度信息，并由单片机进行数 据处理和控制。用户可以通过LCD显示屏和按键进行界面交互和参数设置。系统可以实时显示室内的温湿度信息，并根据设定的温湿度范围进行自动 调节。实验结果表明，该系统具有良好的稳定性和准确性，能够满足室内 温湿度的要求。 关键词：单片机，温湿度传感器，LCD显示屏，温湿度监测与控制 1.引言 室内温湿度是人们日常生活中非常重要的参数，直接影响室内舒适度 和健康。然而，室内温湿度的监测和控制通常需要人工干预，效率较低， 无法实时调节。本论文旨在设计一种基于单片机的室内温湿度监测与控制 系统，以便实现室内温湿度的自动化管理。 2.系统设计 本系统主要由温湿度传感器、单片机、LCD显示屏和按键组成。温湿 度传感器负责实时感知室内的温湿度信息，并将数据传输给单片机。单片 机进行数据处理和判断，可以根据设定的温湿度范围进行自动调节。用户 可以通过LCD显示屏和按键进行界面交互和参数设置。 3.硬件设计 温湿度传感器采用XX型号传感器，通过串口将温湿度数据传输给单 片机。单片机选择XX型号，具备较强的数据处理能力和通信功能。LCD
显示屏选用XX型号，可实现温湿度信息的实时显示和参数设置。按键采 用XX型号，用于用户与系统的交互。 4.软件设计 系统的软件设计主要包括温湿度数据处理、控制算法实现和界面设计。温湿度数据处理部分主要负责接收温湿度传感器的数据，进行数据校正和 滤波处理，以确保数据的准确性和稳定性。控制算法实现部分根据设定的 温湿度范围，计算出相应的控制信号，控制系统的终端设备进行温湿度的 调节。界面设计部分主要负责实现与用户的交互，包括温湿度信息的显示 和参数设置等功能。 5.实验结果与分析 对系统进行了多次实验，结果表明系统具有良好的稳定性和准确性， 能够满足室内温湿度的要求。通过LCD显示屏可以实时显示室内的温湿度 信息，并且用户可以通过按键进行设定和调节。系统能够根据设定的温湿 度范围进行自动控制，保持室内温湿度在适宜的范围内。 6.总结与展望 本论文设计了一种基于单片机的室内温湿度监测与控制系统，具备实 时监测和自动控制的功能。该系统能够实现室内温湿度的自动化管理，提 高了室内舒适度和健康水平。然而，本系统还存在一些改进空间，例如可 以增加更多的传感器和功能模块，进一步提升系统的性能和扩展性。 [1]张三.基于单片机的温湿度监测与控制系统设计[D].XX大学,20XX. [2]李四,王五.单片机原理与应用[M].北京:人民邮电出版社,20XX.
关于PLC的毕业论文 基于 PLC 的无人抄表系统摘要:SIMATIC S7-200 系列PLC适用于各行各业，各种场合中的检测、监测及控制的自动化。S7-200 系列的强大功能使其无论在独立运行中，或相连成网络皆能实现复杂控制功能。因此S7-200 系列具有极高的性能/价格比。S7-200系列出色表现在以下几个方面:极高的可靠性、极丰富的指令集、易于掌握、便捷的操作、丰富的内置集成功能、实时特性、强劲的通讯能力、丰富的扩展模块。 S7-200 系列在集散自动化系统中充分发挥其强大功能。使用范围可覆盖从替代继电器的简单控制到更复杂的自动化控制。应用领域极为广泛，覆盖所有与自动检测，自动化控制有关的工业及民用领域，包括各种机床、机械、电力设施、民用设施、环境保护设备等等。关键词:PLC;S7-200;应用 1 概述无人抄表系统是由远程监控主机、小区采集器、单元采集器及用户水表组成的四级网络系统。用户水表将用水量以脉冲信号的形式传给单元采集器，单元采集器将用水量进行累计并存储，同时将与之连接的所有水表的累计水量通过总线传给小区采集器，小区采集器又可通过有线或无线超短波、扩频电台的方式与远程监控主扫 L 连接。该系统实时的将用户用水量上传至监控主机，具有实时采集、数据备份、故障报警、水费查询、水费催缴等功能。 2 系统组成简单的说，无人抄表系统由远程监控主机、小区采集器、单元采集器 2.1 用户水表用户水表是一种带脉冲输出的计量表，流过一定水量时输出一个脉冲电池或小区采集器供电。57200PLC及用户水表组成。例如:0.1 立方米/脉冲。水表由电池或小区采集器供电。 2.2.单元采集器单元采集器带有多路脉冲信号输入端，每个端口可与一个用户水表相连。单元采集器读入各端口的脉冲信号，进行累计，并存入采集器中的 EPROM 中永久保存。同时，采集器带有一个 RS485 通讯口，可将各累计水量传送给小区采集器S7200PLC。一台单元采集器可以下接 255 个用户水表。 2.3 小区采集器
毕业论文（设计） 题目 学院学院 专业 学生姓名 学号年级级指导教师 教务处制表 二〇一四年九月二十日
可编程序控制器PLC在工业控制中的应用 【摘要】本团队长期从事论文写作与论文发表服务，擅长案例分析、编程仿真、图表绘制、理论分析等，专科本科论文300起，详情可以搜索莫文网。 叙述了可编程序控制（PLC）在工业控制中的应用，指出了PLC应用的新领域，新特点，指明了PLC控制系统在哪些方面优于传统继电器控制系统。 【关键词】工业控制；可编程序控制；应用 可编程控制器（Programmable Logic Controller）简称PC或PLC，是60年代末发明的工业控制器件，是美国数字公司（DEC）为美国通用公司研制开发并应用汽车生产线上，取得了极佳的效果，可编程控制器自此诞生。随着计算机技术的飞速发展，PLC软硬件水平与规模也发生了质与量的变化，其控制技术也不断朝着智能化方向发展，同时推动了先进制造技术的相应发展。现代PLC已经成为真正的工业控制设备。70年代中期，美国和西德首先出现了微电脑化的小型PLC。由于PLC是为工业控制所生产的通用性很强，适合于大批量生产的装置，所以成本迅速下降；加上其是专为工业控制所设计，所以具有极好的抗干扰性能；并且他的使用和维护都极为方便，实现了低水平的操作、高性能的控制，所以在机械制造业深受欢迎。小型PLC开始步入诸如塑料注塑机、包装机械、橡胶机械、纺织机械等轻工机械的控制领域，其成本的低廉和性能的优良对直接使用微机作为控制单元的做法构成了强有力的挑战，更有全面取代传统继电器控制屏的趋势。据国外资料介绍：1982年美国PLC用户中，有48%来自自动程序操作部门（如汽车、拖拉机工业、机械工业等）、13%来自石油化工业、9%来自食品饮料业、7%来自冶金工业、其余部分来自造纸、采矿、污水处理等部门。近年来，随着我国对外开放，日、美、西德等国生产的PLC已通过多种途径进入了我国，引起了各方面的重视并得到应用。如宝钢工程应用了数百台PLC，首钢、武钢、开滦煤矿也分别应用了美国和西德的PLC。
单片机毕业论文 有关单片机技术论文篇一 时光飞逝，一转眼，一个学期又进尾声了，本学期的单片机实习课题也在一周内完成了。俗话说“好的开始是成功的一半”。说这次实习，我认为最重要的就是做好程 序调试，认真的研究老师给的题目。其次，老师对实验的讲解要一丝不苟的去听去想，因为只有都明白了，做起产品就会事半功倍，如果没弄明白，就迷迷糊糊的去做，到头来一点收获也没有。最后，要重视程序的模块化，修改的方便，也要注重程序的调试，掌握其方法。 虽然这次的实习算起来在实验室的时间只有几天，不过因为我们都有自己的实验板，所以在宿舍里做实验的时间一定不止三天。硬件的设计跟焊接都要我们自己动手 去焊，软件的编程也要我们不断的调试，最终一个能完成课程设计的劳动成果出来了，很高兴它能按着设计的思想与要求运动起来。 当然，这其中也有很多问题，第一、不够细心比如由于粗心大意焊错了线，由于对课本理论的不熟悉导致编程出现错误。第二，是在学习态度上，这次课设是对我的学习态度的一次检验。对于这次单片机综合课程实习，我的第一大心得体会就是作为一名工程技术人员，要求具备的首要素质绝对应该是严谨。我们这次实习所遇到的多半问题多数都是由于我们不够严谨。第三，在做人上，我认识到，无论做什么事情，只要你足够坚强，有足够的毅力与决心，有足够的挑战困难的勇气，就没有什么办不到的。 通过这次单片机实习，我不仅加深了对单片机理论的理解，将理论很好地应用到实际当中去，而且我还学会了如何去培养我们的创新精神，从而不断地战胜自己，超越自己。创新可以是在原有的基础上进行改进，使之功能不断完善，成为真己的东西。这个设计过程中，我们通过在原有的计数器系统进行了改进，使之增添了暂停、计数、清零等的三个控制功能，使之成为一个更加适用，功能更加完备的属于自己的一个系统。设计结果能够符合题意，成功完成了此次实习要求，我们不只在乎这一结果，更加在乎的，是这个过程。这个过程中，我们花费了大量的时间和精力，更重要的是，我们在学会创新的基础上，同时还懂得合作精神的重要性，学会了与他人合作。作为一名自动化专业的快大三学生，我觉得做单片机实习是十分必要的。在已度过的大学时间里，我们大多数接触的是专业课。我们在课堂上掌握的仅仅是专业课的理论知识，如何去锻炼我们的实践能力？如何把我们所学的专业基础课理论知识运用到实践中去呢？我想做类似实习就为我们提供了良好的实践平台。 首先在做本次实习的过程中，我感触最深的当属查阅大量的设计资料了。为了让自己的设计更加完善，查阅这方面的设计资料是十分必要的，同时也是必不可少的。我们是在做单片机实习，但我们不是艺术家，他们可以抛开实际尽情在幻想的世界里翱翔，而我们一切都要有据可依，有理可寻，不切实际的构想永远只能是构想，永远无法升级为设计。
外文翻译： The monolithic In order to prevent without authorization the visit or the copy monolithic integrated circuit machine in the procedure, the majority of monolithic integrated circuits all has the encryption to lock the localization or the encryption byte, by protects the internal procedure. If in programming time encrypts locks the localization to enable (locking), is unable with the ordinary programming directly reading in the monolithic integrated circuit the procedure, this is the so-called copy protection or says the fixed function. In fact, such protective measures are very frail, is very easily explained. The monolithic integrated circuit aggressor with the aid of the special purpose equipment or the self-made equipment, using the monolithic integrated circuit chip design in loophole or the software flaw, through the many kinds of technical method, may withdraw the essential information from the chip, gains in the monolithic integrated circuit the procedure. Therefore, has the newest technology extremely as electronic products project engineer which the essential understanding current monolithic integrated circuit attacks, achieves knows oneself and the other side, knows fairly well, can effectively prevent oneself spends the product which the massive moneys and the time laboriously designs the matter occurrence which is counterfeited by a others night between.monolithic integrated circuits attacks technology： At present, attacks the monolithic integrated circuit mainly to have four kind of technologies, respectively is: This technical usual use processor correspondence connection and in the use agreement, the encryption algorithm or these algorithm security loophole carries on the attack. The software attack obtains the success a case in point is to early A T M E L A the T 89 C series monolithic integrated circuit attack. The aggressor has used in this series monolithic integrated circuit cleaning operation succession design loophole, uses from arranges the procedure to lock the localization after the cleaning encryption, stops the next step of cleaning internal program memory data the operation, thus makes to add the dense monolithic integrated circuit not to turn the encryption monolithic integrated circuit, then use programming read-out internal procedure. This technology usually monitors the processor by the high time resolution when the normal operation all power sources and the connection connection simulation characteristic, and through monitors its electromagnetic radiation characteristic to implement the attack. Because the monolithic integrated circuit is an active electronic device, when it carries out the different instruction, the corresponding mains input consumption also correspondingly changes. Like this analyzes and examines these changes through the use special electronic surveying instrument and mathematics statistical method, then gains in the monolithic integrated circuit the specific essential information.the mistake has the technology This technical use exceptionally working condition causes the processor to make a mistake, then provides the extra visit to carry on the attack. Uses the most widespread mistake to have the attack method including the voltage impact and the clock impact. The low voltage and the high voltage attack may use
单片机毕业论文范文精选3篇(全文) 第一章绪论 1. 1 课题的提出及意义 单片机作息时间操纵实现了对时间操纵的智能化,摆脱了传统由人来操纵时间的长短的不便,实现代学校必不可少的设备。 1. 2 设计的任务及要求 1.作息时间能操纵电铃 2.作息时间能启动和关闭放音机 单片机作息时间操纵的功能如下: ? 使用4位七段显示器来显示现在的时间。 ? 显示格式为“时分” ? 由led闪动来作秒计数表示 ? 具有4个按键来作功能设置,可以设置现在的时间及显示定时设置时间 ? 一旦时间到则发出一阵声响,同时继电器启动,可以操纵放音机开启和关闭。 第二章总体方案设计 2. 1 芯片比较 2.1.1 单片机选型 当今单片机厂商琳琅满目,产品性能各异。常用的单片机有很多种:intel8051系列、motorola和m68hc系列、atmel的at89系列、台湾winbond(华邦)w78系列、荷兰pilips的
pcf80c51系列、microchip公司的pic系列、zilog的z86系列、atmel的at90s系列、韩国三星公司的ks57c系列4位单片机、台湾义隆的em-78系列等。我们最终选用了atmel公司的at89c52单片机。at89c52是美国atmel公司生产的低电压,高性能cmos8位单片机,片内含8kbytes的可反复擦写的只读程序存储器(perom)和256bytes的随机存取数据存储器(ram),器件采纳atmel公司的高密度、非易失性存储技术生产,与标准mcs-51指令系统及8052产品引脚兼容,片内置通用8位ZY处理器(cpu)和flash存储单元,功能强大at89c52单片机适用于许多较为复杂操纵应用场合。 2.1.2显示器接口芯片的选择 led显示器接口芯片的选择常用的显示器接口芯片有cd4511,cd4513,mc14499,8279,max7219,74hc164等,它们的功能有:1.cpu接受来自键盘的输入数据,并作预处理;2.数据显示的治理和数据显示器的操纵。cd4511是bcd锁存,7段译码,驱动器,但在显示6和9时,显示为b和q,不是很好看。cd4513是bcd锁存,7段译码,驱动器(消隐),但现在市面上不好买。mc14499为串行输入bcd码——十进制译码驱动器,用它来构成单片机应用系统的显示器接口,可以大大减少i/o口线的占用数量。但是,由片内震荡器经过四分频的信号,经位译码后只能提供4个位控信号,使信号的采集受到限制;并且,mc19944的价格偏高,也不经济。同样,8279为intel公司生产的通用键盘/显示器
h u 河南工业贸易职业学院毕业论文 论文题目：餐馆呼叫单元PLC控制 教学系机电工程系 专业电子信息工程技术 年级2008级 姓名 指导教师 职称 （2011 年 5 月）
摘要 PLC是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。PLC是微机技术与传统的继电接触控制相结合的产物，特它克服了继电接触控制系统中的机械触点的复杂、可靠性低、耗功高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电器操作维修人员的技能与习惯，采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学，调试与查错也都很方便。 PLC种类繁多，但其组成结构和工作原理基本相同。用可编程控制器实施控制，其实质是按一定算法进行输入输出变换，并将这些变换予以物理实现，应用于工业现场。PLC专为工业现场应用而设计，采用了典型的计算机结构，它主要是由CPU、电源、存储器和专门设计的输入输出接口电路等组成。 通过课程设计使学生掌握可编程控制器（PLC）的基本工作原理、指令系统、硬件连接，使学生掌握使用可编程控制器的基本方法，锻炼学生对PLC的编程能力。使得学生理解并掌握可编程控制器的基本结构、运行方式、外部接线及编程方法，训练学生的独立编程能力及用PLC解决现场控制问题的能力。并能根据现场控制要求，自主编程和调试程序，全面建立起用PLC解决一个实际问题的全过程的概念。 餐馆呼叫控制丰富了餐馆呼叫方式，改变了以往传统的人工直接呼叫的方式。在中高档餐馆中使用不仅减少了人力资源，更重要的是实现了对餐馆的科学化管理。在现代化社会离不开科学的发展与进步，这样才能给顾客创造一个更好的就餐环境。 采用的方法是采用可编程控制器作为核心控制件。设计实现新型智能餐馆呼叫系统。实验结果表明，用可编程控制器构成的餐馆呼叫系统结构简单，易于推广。可编程控制器餐馆呼叫系统可以及时准确可靠的实现餐馆呼叫管理，具有良好的应用前景。 关键词：餐馆呼叫单元控制系统；PLC；智能控制；可编程控制器；科学管理