通用型工业控制器的设计与实现.docx

摘要:本设计采用单片机技术设计了通用型工业控制器，以单片机为基础，采用隔离芯片对输入的模拟信号进行隔离，隔离后的信号进入模数转换模块，同时对输出的数字信号也进行隔离。信号隔离是工业控制器的特点，信号隔离的主要作用是防止控制器损坏。该工业控制器实现了计算机能够通过，串行接口，接收到模拟信号转化后的数字量，并且，计算机通过串行接口,发送信号，能够控制现场的模拟量器件。此外，上位机能够接受到下位机的开关信号，同时上位机发送数字量能够控制下位机上的继电器。随着生产工艺的不断更新，把计算机和单片机控制系统的优点运用起来，生产成的通用型控制装置，在未来有着良好的应用前景。

关键词 控制器；单片机；信号隔离；信号转换

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1课题背景和意义-1

1.2目前通用型工业控制器的发展趋势-1

1.3设计任务分析-2

2总体方案设计-3

2.1设计功能-3

2.2总体工作框架及原理-3

3主要元器件介绍-4

3.1引言-4

3.2主控制芯片选择-4

3.3 D/A模块选择-4

3.4 A/D模块选择-5

3.5隔离芯片-5

3.6串口通信接口下载器件-5

3.7光耦隔离继电器-6

4下位机设计-7

4.1下位机硬件设计-7

4.1.1下位机总电路原理图-7

4.1.2单片机电路设计-7

4.1.3 D/A模块电路设计-8

4.1.4 A/D 模块电路设计-8

4.1.5按键控制电路-9

4.1.6开关控制电路-9

4.1.7电路隔离芯片-9

4.2下位机软件设计-10

4.2.1隔离芯片-10

4.2.2 D/A模块驱动软件设计-11

4.2.3按键控制软件设计-11

4.2.4开关控制软件设计-12

5上位机设计-13

5.1界面设计部分-13

5.2串口通讯设计-13

5.2.1串口通讯程序-13

5.2.2界面更新程序-14

5.2.3输出电压按钮-15

5.2.4参数计算按钮-15

5.2.5开关按钮-15

6运行与调试-17

6.1 数模转换-17

6.2 模数转换-17

6.3数字量输入输出-18

6.4技术参数-18

结论-19

致谢-20

参考文献-21