工业现场输入输出接口设计.doc

摘要：众所周知，当前工业生产自动化水平越来越高，而在很多工业现场应用的场合下，环境非常恶劣、非常危险，然而还有很多高精度要求的数据测量，人工直接操作设置仪表很不现实，况且现代工业不再需要工人从事危险和重体力劳动，这时就需要一种自动对所需的数据进行测量、采集的系统，让现代科技带给工人工作环境的提升。在实际测量中要求系统的稳定性和不超调性，要求快速性，因为要保证对数据测评、采集的平衡性和几个测量点，在过去通常采用几个单片机控制系统，这样定会造成控制复杂、操作不容易以及多个系统的分散控制影响控制精确度问题。在前人的基础上本课题提出一种对工业现场信号采集的输入输出接口硬件系统。

本课题的主要目的是进行工业现场数据采集、判断和控制的研究，实现对工业现场的实时准确的控制。以实现目的为主，采用模块化思想进行设计，论文设计方案为：以AT89C52单片微处理器为核心，利用AT89C52单片微处理器的运算能力、存储能力和逻辑能力同光电隔离技术相结合实现了16路开入量、24路开出量、2路光电编码器的实时采集、判断并执行相应操作。该系统具有总控输出、LED指示、通信功能。

关键词：单片机；光电耦合器；开关量

目录

摘要

Abstract

第一章  绪论-1

1.1 课题的研究目的和意义-1

1.2 输入输出接口概述-1

第二章  输入输出接口方案设计及论证-2

2.1总体设计思路-2

2.2输入输出接口的主要功能组成-2

2.3 各器件的选择-3

2.4 系统总体方案的确定-4

第三章  输入输出接口硬件功能设计-6

3.1 接口主控芯片电路-6

3.2 复位电路-6

3.3 系统电源电路-7

3.4 接口输入电路-8

3.5 接口输出电路-11

3.6 光电编码电路-15

3.7 存储电路-16

3.8 通信电路-17

3.9 指示电路-18

3.10 系统的插槽-18

第四章  输入输出接口软件功能实现-21

4.1 程序开发环境和流程-21

4.2 输入输出接口程序设计-21

4.3 光电编码程序设计-22

4.4 存储程序设计-23

4.5 通信程序设计-24

第五章 系统抗干扰设计-26

5.1 硬件抗干扰设计-26

5.2 软件抗干扰设计-26

第六章 系统功能调试-28

6.1 硬件系统调试-28

6.2软件功能调试-29

结束语-31

致 谢-32

参考文献-33

附  录 1-34

电路原理图-34

附  录 2-36

PCB版图-36

附  录 3-37

PCB 3D视图-37

附  录 4-38

程序代码-38